Brevet FR2691794A1 — publié le 19931203

La présente invention concerne un projectile combiné, comportant plusieurs projectiles individuels placés les uns derrière les autres sur le même axe, pour combattre des buts blindés munis de dispositifs de protection composés de plusieurs parois et/ou couches, ou combinaisons de parois et de couches, successives entre lesquelles sont ménagés éventuellement des intervalles libres, un effet d'éclatement étant provoqué par une ou plusieurs couches particulières, parmi lesquelles des couches dites réactives, notamment par une couche d'explosif et une couche perturbatrice inerte correspondant Les projectiles à charge creuse engendrent par la detonation de leur charge explosive, et à l'aide du revêtement disposé dans la cavité de celle-ci, un "dard" d'une extrêmement forte énergie. Celui-ci est capable de perforer une épaisseur de plaques d'acier à haute résistance représentant de quatre à dix fois le ealibre du projectile. Le dard doit cette puissance de perforation extrêmement élevée à sa forme étirée en longueur, à faible distance entre la charge et le but, ou à la succession de ses particules, à plus grande distance, avec une durée d'action alors plus longue, ainsi qu'a ses vitesses de pointe extrêmement élevées, allant jusqutà 12 000 m/sà Il en résulte en effet dans le matériau du but des pressions 'dynamiques tellement ~ élevées et durables que ledit matériau, quelles que soient pratiquement ses caractéristiques de rigidité, se trouve refoulé dans l'axe du dard avec formation d'un perçage allongé en forme d'entonnoir. On a déjà mis au point et appliqué des mesures de protection de nombreux genres contre l'arme hautement efficace que constituent ces charges creuses. La plus immédiate, celle du renforcement du blindage se trouve rapidement limitée dès que l'on ne peut plus admettre l'augmentation considérable de poids de construction qui en résulte. Mais, m8me sur les bâtiments marins, dont le poids ne tire pas autant à conséquence que celui des véhicules terrestres et surtout des aéronefs, on ne peut pas renforcer le blindage à la mesure de l'augmentation des puissances de perforation des charges creuses de gros calibre. Aussi délaisset-on de plus en plus la voie d'un renforcement progressif des blindages en faveur de nouvelles mesures destinées à réduire le poids et l'épaisseur de ceux-ci tout en augmen tant leur résistance à la perforation. Des dispositifs de protec tion ainsi connus se composent de parois formées de plusieurs couches de matériaux différents. Ces réalisations particulières de parois ont pour but de retirer, dans le matériau de protection, son effet perforant au dard de charge creuse par dispersion et de lty arr8ter. On lutte aujourd'hui contre de tels dispositifs de protection de structure complexe au moyen de projectiles pleins allongés d'une densité matérielle et d'une dureté élevées qui, par suite de leurs grandes vitesses de vol, perforent simplement ces structures protectrices par leur énergie cinétique. Pour se protéger contre des projectiles pleins de ce genre, on tend, selon une évolution actuelle des blindages, à insérer, en vue d'engendrer l'effet d'éclatement, dans des dispositifs de protection à multiples couches comportant notamment à certains espacements les unes des autres plusieurs parois ou couches ou combinaisons de couches, des parois perturbatrices avec des couches réactives, par exemple explosives, qui sont mises à feu directement ou indirectement par l'impact du projectile et projettent, dans leur réaction, ou détonation, subséquente, des couches perturbatrices inertes voisines dans la trajectoire d'entrée ou de traversée du projectile. La destruction d'un dard de charge creuse s'obtient en même temps par le hachage de celui-ci sur de grandes parties de sa longueur et par une déviation supplémentaire de ses particules isolées. Ce dard, d'une si extraordinaire puissance de perforation dans une paroi homogène d'acier, se voit ainsi retirer son effet spécifique et reste arrêté en un cratère divergent dans une paroi blindée qui suit de telles parois perturbatrices. Ces parois perturbatrices, notamment à couches explosives, sont également très efficaces contre les projectiles pleins précités, car les parties de paroi inertes projetées au loin avec une grande énergie cinétique par la détonation de la couche explosive dévient ceux-ci dans leur trajectoire : ils sortent alors de cette dernière en basculant autour de leur centre de gravité et frappent en partie de travers une paroi blindée suivante, si bien qu'une forte part de leur énergie cinétique inhérente se trouve perdue pour la direction de perforation. L'invention a pour objet un projectile combiné qui soit capable de perforer aussi les dispositifs de protection à structure multiple et parois perturbatrices décrits ci-dessus. Ce projectile combiné- est caractérisé par le fait qu'ilcomporte ai moins un projectile arrière en tant que projectile de perforation et au moins un projectile avant en tant que charge-creuse pour déclencher l'-éclatement de la couche perturbatrice, ou mettre à feu la couche d'explosif, du dispositif de protection ainsi qu'un intervalle de construction défini, et, le cas échéant, un retard d'allumage également défini, entre les projectiles avant et arrière en vue d'obtenir pour le projectile arrière une perforation non perturbée de tout le dispositif de protection. Dans une première réalisation de l'invention, on utilise comme projectile arrière, ou de perforation, un projectile plein. Dans une autre réalisation, ce projectile arrière, ou de perforation, est une charge creuse de calibre supérieur à celui du projectile avant, si bien que, du point de vue de l'efficacité militaire, ledit projectile arrière fait fonction de projectile princi- pal. -Les considérations suivantes, confirmées par des essais, démontrent que le projectile combiné selon l'invention permet de venir aussi à bout des dispositifs- de protection spéciaux précités. De par son action spécifique, le projectile avant est propre à déclencher l'éclatement de la couche perturbatrice, ou à faire déjà détoner auparavant la couche explosive. L'intervalle de construction et, dans le- ca-s d'une charge creuse comme projectile arrière, ou principal un retard d'allumage définis qui règnent entre les deux projectiles garantissent la pleine efficacité militaire du projectile arrière sur ou dans le but alors que, dans les dispositifs de protection de structure complexe en question, il s'agit notamment encore-de perforer une ultime paroi rigide qui constitue génerale- ment la cellule proprement dite d'un char de combat ou autre objet protégé.-Ce résultat est atteint aussi bien parle projecte plein envisagé-, dans la mesure où il intervient sans-perturbation, que par le dard de charge creuse du projectile arrière, ou principal, dont, à l'état non perturbé, l'efficacité contre des parois de protection classiques ne fait aucun doute t' invention sera mieux comprise 'a l'aide de la description détaillée de deux modes de réålisfitiòn pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel les figures la, lb et Ic représentent les différentes phases du fonctionnement d'un projectile combiné, avec un projectile plein comme projectile arriè- rer et les figures 2a, 2b et 2c celles d'un projectile combiné, avec une charge creuse comme projectile arrière, ou principal. Selon les figures la - & Ic, le dispositif de protection se compose de deux parois placées l'une derrière l'autre avec un intervalle déterminé, à savoir d'une part un groupe extérieur form. d'une paroi inerte relativement épaisse 1, par exemple en acier de blindage, d'une couche intermédiaire 2 en explosif et d'une couche perturbatrice interne relativement mince 3, d'autre part une paroi intérieure relativement épaisse 4, elle aussi en acier de blindage. L'effet défensif d'un tel dispositif complexe de protection, effet en vue duquel est aussi calculé l'intervalle entre le premier groupe de parois 1, 2, 3 et la deuxième paroi 4, consiste en. ce que la .paroi explosive 2 détonant en étant mise à feu par le projectile perforant La paroi extérieure du but projette la couche perturbatrice 3-en direction de la paroi protectrice intérieure 4. La-puissance et la masse de l'explosif ainsi que l'intervalle des parois protectrices extérieure 1 et intérieure 4 sont choisis-en sorte que, lors du passage du projectile ou d'un dard de charge creuse, ceux-ci soient respectivement déviés ou perturbés, comme on l'a déjà exposé plus haut,-par la couche perturbatriçe 3 accélérée. Dans le cas de l'invention, après avoir mis à feu la couche d'explosi! 2, le dard de charge creuse du projectile avant VH est aussi perturbé par la couche apprqpriée 3 et privé ainsi de la suite de son effet de perforation. Mais ce projectile-^avant VH, par ladite réaction du but, -dégage justement la voie du projectile arrière plein N1, qui perfore ensuite sans perturbation, donc entièrement, la paroi protectrice intérieure 4. Une caractéristique décisive -du projectile combiné réside dans un intervalle de. construction d défini, entre les projectiles avant VH et arrière plein NW, en sorte que, comme on le-voit sur la figure lc, le projectile arrière NW ne heurte de sa face frontale la paroi protectrice intérieure 4 qu'après que la couche perturbatrice 3 a déjb atteint ladite paroi 4. Un exemple numeriqut expliquera mieux le processus. On y relève les temps suivants - de l'impact de la pointe du projectile combiné sur la paroi avant 1 à l'allumage de l'amorce du projec tile avant VH 10/us - pour la réaction complète du détonateur dans le système de sécurité du dispositif d'allumage du pro jectile avant VH 3/us - pour la détonation complète, à une vitesse de 7km/s sur un trajet de 49 mm, de l'explosif de cette charge creuse 7/us - pour la marche du dard de charge creuse a une vitesse de 7 km/s sur-une distance de contact, ou longueur de fausse ogive, de 70 mm de ladite charge creuse 10/us - pour la perforation de la paroi protectrice extérieure 1, épaisse de 40 mm, sous une incidence de 60Q par rapport à la normale-à la plaque et à une vitesse de 3 km/s du fond du cratère 27/us - pour la mise à feu de la couche explosive -2 10/us - pour l'allumage complet de la couche explosive 2 58/us soit au total 125/us. La couche perturbatrice 3 est fortement accélérée lors de la réaction détonante de la couche explosive 2. Des essais ont montré que lton obtient dans les conditions données un fort degré d'effet-perturbateur si, sous une incidence de 60Q par rapport à la normale, couche perturbatrice est chassée à des vitesses d'environ 500 m/s, mesurées perpendiculairement à la paroi du but. Si l'on suppose que la lame d'air comprise entre les parois extérieure 1 et intérieure 4 ait une épaisseur transversale de 200 mm, on obtient un temps de vol de 400 s de la couche perturbatrice 3. Il en résulte, de l'impact de la pointe du projectile sur la paroi extérieure I à celui de la couche perturbatrice 3 sur la paroi tétidure 4, un temps total de 525/us. De son côté, le projectile plein NW parcourt - la distance de contact de la charge creuse 70 mm - la longueur même de la charge creuse 100 mm - le trajet de traversée de la paroi protectrice extérieure 80 mm - la distance, mesurée en direction du tir, entre les parois protectrices extérieure 1 et intérieure 4 400 mm soit une distance totale de 650 mm. Si l'on divise cette distance de 650 mm par le temps précédemment calculé de 525/us qui s'écoule entre l'impact du projectile combiné sur la paroi extérieure 1 et celui de la couche perturbatrice 3 sur la paroi intérieure 4, il en résulte une vitesse de vol encore admissible d'environ 1240 m/s du projectile plein. Tant que la vitesse du projectile plein NW est inférieure à 1240 m/s, on est assuré qu'il ne pourra plus rattraper la couche perturbatrice chassée 3 avant 11 arrivée de celle-ci contre la paroi intérieure 4- Si ladite vitesse est supérieure à 1240 m/s, le projectile plein NW rencontrera au contraire la couche perturbatrice 3 encore en vol et il subira-de ce fait des déviations qui le priveront de son effet perforant. On voit par là que l'intervalle de construction défini d joue un roule important et constitue un paramètre directeur décisif des -pracessus compliq-ués qui déterminent la perforation de telles structures complexes de parois. La figure lb représente -une situation intermédiaire pour un temps écoulé d'environ 250 s, et, sur la figure lc, le projectile plein NW heurte précisément, après 525/us de vol, la paroi protectrice intérieure 4 pour perforer ensuite complètement.celle-ci. Dans l'exemple ici considéré, chaque fois que l'on augmente d'une centaine de m/s la vitesse de vol du projectile plein NW,il faut pour accroftre sa puissance de perforation, augmenter d'une quarantaine de mm l'écartement de cofls-tructio-n d entre lui et le projectile avant S. Les figure's 2a à 2c rbprdsefibent un dispositif complexe de protection composé de trois parois, à savoir une paroi extérieure 11, une combinaison médiane de parois formée d'une couche explosive médiane 12, d'une couche perturbatrice extérieure 13b ainsi que d'une couche perturbatrice intérieure 13h et enfin une paroi inte- rieure 14. On utilise ici comme projectile combiné deux projectiles à charge creuse couplés ensemble, l'un avant VH, l'autre arrière NH. Dans l'action contre le but, il s'écoule les temps suivants jusqu'à la mise à feu de la couche d'explosif 12 par le projectile avant VH: - de l'impact de la pointe du projectile combiné à la réponse de 1'amorce du projectile avant VH 10/us - pour la réaction complète du détonateur du projectile avant VII 3/us - pour la détonation complète de la charge creuse, sur 49 mm de longueur, à la vitesse de 7mm/jus 7/us - pour la-marche du dard sur la longueur de 70 mm de la fausse ogive, à la vitesse de-7 mm//us, jusqu'à ce que son avant heurte la paroi 11 lotus - pour le perçage du cratère sur 81 mm à la vitesse de 3 mm/ s - pour le parcours à la vitesse de 4 mm/ s de la distance de 30Q mm entre le dos de la paroi 11 et la couche explosive 12 par le dard 75/us - pour la mise à feu de la couche explosive 12 lotus - pour la détonation complète de la couche explosive 43 s soit au total 185 s. Simultanément, le temps de vol de la couche perturbatrice extérieure 13v jusqu'à la paroi extérieure 11, à la vitesse de 500 m/s et sur une distance libre de 150 mm suivant la normale, dure 300 us D'où un temps global de 185/us + 300/us, soit 485/us, de l'impact de la pointe du projectile combiné sur la paroi extérieure 11 à celui dela couche perturbatrice 13 v sur le dos de ladite paroi 11. Pour la charge creuse du projectile arrière, ou principal Si celui-ci a de plus fortes dimensions que le projectile avant VH, on compte les temps suivants - du signal d'allumage à la réponse du détonateur électrique 10/us - pour la réaction complète du détonateur à flamme 3/Us - pour la détonation complète de la charge explosive suivant sa longueur 20/us - pour la marche du dard-de la pointe du revêtement à la paroi extérieure 11, sur 350 mm à la vitesse de 10 mml/us 351us - pour le percement du cratère, sur 80 mm, à la vitesse de 8 mm/ s 10 s soit au- total 78/us. Si la charge creuse du projectile arrière, ou principal, NH s'allumait en même temps que celle du projectile avant VH, son dard serait immanquablement haché par la paroi perturbatrice 13v encore en phase de vol et il serait ainsi privé de son effet de perforation vis-à-vis delta paroi intérieure 14. Fixé dans cet exemple à 485/us - 787us, soit 407/us, le retard de l'allumage de la charge creuse du projectile arrière NH constitue par conséquent, selon l'invention, un facteur propre à assurer le plein effet non perturbé de ladite charge creuse dans le but. La figure 2b représente à nouveau unessituation intermédiaire, dans laquelle les couches perturbatrices 13v et 13h déjà accélérées sont en route vers les parois extérieure Il et intérieure 14. Le dard, perturbé ou haché, de la charge creuse du projectile avant VH finit justement par-s'arrter dans la paroi intérieure t4. Sur la figure 2c, le dard de charge creuse du projectile arrière, ou principal, NE perfore précisément la paroi intérieure 14, sur laquelle s'est déjà appliquée depuis longtemps la paroi perturbatrice 13h. REVENDICATIONS 1. Projectile combiné, comportant plusieurs projectiles individuels placés les uns derrière les autres sur le même axe, pour combattre des buts blindés munis de dispositifs de protection composés de plusieurs parois et/ou couches, ou combinaisons de parois et de couches, successives entre lesquelles sont ménagés éventuellement des intervalles libres, un effet d'éclatement étant provoqué:gar une ouEplusieurs couches particulières, parmi lesquelles des couches dites réactives, notamment par une couche d'explosif et une couche perturbatrice inerte correspondante, projectile combiné caractérisé par le fait qu'il comporte un ou plusieurs projectiles arrière en tant que projectiles de perforation et un ou plusieurs projectiles avant en tant que charges creuses pour déclencher ltéclatement des couches perturbatrices, ou mettre à feu la couche explosive, du dispositif de protection ainsi qu'un intervalle de construction défini, et le cas échéant un retard d'allumage également défini, entre les projectiles avant et arrière en vue d'obtenir pour le ou les projectiles arrière une perforation non perturbée de tout le dispositif de protection. 2. Projectile combiné selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le projectile arrière est un projectile plein. 3. Dispositif combiné selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le projectile arrière est une charge creuse de calibre plus fort que celui du projectile avant.