Brevet FR2699659A1 — publié le 19940624

Le domaine de l'invention est celui des disposiLíLs ae liaison cisaillables entre un tronçon avafiL et un tronçon arriere d'une munition. Il est fréquent dans le domaine munitionnaire d'avoir a rendre solidaires deux tronçons pour constituer une munition complète. Par exemple un obus cargo d'artillerie est constitue d'une enveloppe a l'lnterleur de iaquelle est disposee une charge utile, telle des sous-niunitions. c;ette enveloppe esL ferme d'un cote par une ogive portant une fusee chronométrique et de l'autre côté par un culot. Après le tir d'un tel obus et a un instant donné sur sa trajectoire, la fusée provoque l'initiation d'une charge génératrice de gaz qui pousse les sous-munitions contre le culot. Ce dernier se sépare alors de l'enveloppe et les sous-munitions sont dispersees. D'une façon habituelle le culot est rendu solidaire de l'enveloppe au moyen de pions cisaillables ou alors par filetage également cisaillable. De telles solutions imposent des tolérances de fabrication serrées soit pour le positionnement des alésages des pions, soit pour la realisation du filetage. De plus il est egalement nécessaire de prevoir des moyens d'etanchéiLé afin d'éviter au cours du stockage une entree d'humidité à l'intérieur de l'enveloppe. Ce qui impose des usinages supplémentaires et la mise en place d'un joint d'étanchéité. C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif permettant de realiser de façon simple une liaison cisaillable de deux tronçons d'une munition. Ainsi l'invention permet de réaliser une solldarlsatlon qui n' impose pas de tolérances de fabrication trop serrees. Cette solidarisation assure également l'étanchéité sans l'adjonction de joints complémentaires. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de liaison cisaillable entre un tronçon avant et un tronçon arrière d'une munition, les tronçons cylindriques étant en contact mutuel au niveau de porLees c~sllrldriques, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone de soudure annulaire entre les tronçons, disposee au niveau des portées cylindriques et au moins une amorce de rupture circulaire aménagée sur un tronçon. Selon un mode particulier de réalisation, la zone de soudure annulaire est réalisez par un échauffement localisé, par exemple par laser ou bombardement électronique et l'amorce de rupture résulte de la fragilisation localisée d'un tronçon par la soudure. Selon un deuxième mode de réalisation, l'amorce de rupture est un usinage. Le tronçon avant pourra constituer une enveloppe d'un obus cargo et le tronçon arrière un culot de fermeture de l'enveloppe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'un mode particulier de réalisation, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: -la figure 1 représente schématiquement en coupe axiale un obus cargo muni d'un culot fixé par un dispositif de liaison selon l'invention. -la figure 2 représente schématiquement en demi-coupe axiale le détail d'un premier mode de réalisation de la liaison du culot selon l'invention. -la figure 3 représente schématiquement en demi-coupe axiale le détail d'un deuxième mode de réalisation de la liaison du culot selon l'invention. En se reportant à la figure 1, un obus cargo 1 est constitué de façon classique d'une enveloppe 2 cylindrique en acier, fermée à une de ses extrémités par un culot 3 et à l'autre extrémité par une ogive 4. L'enveloppe porte à sa partie arrière une ceinture 5 destinée a prendre les rayures du tube d'une arme (non représentée) et à entraîner ainsi l'enveloppe en rotation. La ceinture 5 est constituée par une bague de cuivre soudée sur la surface externe de l'enveloppe. L'ogive 4 porte une fusée chronometrique 6 de type connu qui est programmee mécaniquement ou électroniquement avant le tir de l'obus par l'arme. GeLLe fusée commande a l'issue de la duree programmée l'allumage d'une composition pyrotechnique génératrice de gaz 7. A l'intérieur de l'enveloppe 2 est disposée une charge utile composée ici par exemple de trois sous-munitions 8a, 8b et 8c. Ces sous-munitions peuvent être par exemple des mines dispersables. Ces sous-munitions sont liées en rotation à l'enveloppe 2 par des moyens telles des clavettes 9. Un piston 10 est en appui d'un coté contre la sous-munition 8a et de l'autre côté contre l'extrémité arrière de l'ogive 4 et délimite ainsi une chambre 11 à l'intérieur de cette dernière. L'ogive 4 est rendue solidaire de l'enveloppe 2 au moyen d'un filetage 12 dont le sens de l'hélice est identique à celui des rayures du tube de l'arme. Le culot 3 est également rendu solidaire de l'enveloppe 2 par des moyens qui seront décrits par la suite. Au moment de l'amorçage de la composition génératrice de gaz 7 par la fusée 6, une très forte pression de gaz est générée dans la chambre 11. Cette pression engendre une importante poussée sur le piston 10 qui lui-même pousse les sous munitions 8 et le culot 3, rompant ainsi le moyen de solidarisation de ce dernier avec l'enveloppe 2. Le culot 3 est alors éjecté, suivi par les sous-munitions 8c, 8b et 8a. En référence à la figure 2, l'enveloppe 2, équipée de la ceinture 5 qui est destinée à entraîner cette dernière en rotation, est ferme à sa partie arrière par le culot 3. Elle comporte un alésage interne 16 dans lequel sont disposées les sous-munitions 8 qui sont e appui contre un fond 17 du culot 3. be dernier présente une portee cylindrique 13 de diamètre réduit, qui est ajuste a une portee cylindrique li de l'enveloppe 2, et un épaulement 15 qui vient en appui contre une portée annulaire 24 de l'enveloppe 2, relisant ainsi une butée axiale entre le culot 3 eL l'enveloppe 2. La portée cylindrique 14 est réalisee d'un diamètre supérieur à l'alésage 1Z, dormant ainsi une zone de moindre épaisseur sur l'enveloppe 2. Un épaulement 20 qui limite la partie cylindrique 13 vers l'arriere du culot 3 est éloigné d'une extrémité arriére 21 de l'enveloppe 2. L'extrémité avant du culot 3 se termine par une portée 18 de diamètre inférieur à l'alésage interne 16. La solidarisation du culot 3 sur l'enveloppe 2 est réalisée par une soudure laser schématisée sur la figure 2 par le repère 22. Cette soudure laser 22, réalisée sur toute la circonférence de l'enveloppe 2 au niveau des portées cylindriques 13 et 14, assure lwentraínement en rotation du culot par rapport à l'enveloppe mais également l'étanchéité entre l'enveloppe 2 et le culot 3, affin d'éviter au cours du stockage une entrée d'humidité à l'intérieur de l'enveloppe. L'enveloppe 2 comprend, sur une surface externe 19, dans sa zone de moindre épaisseur en regard de la portée cylindrique 14, un usinage annulaire 23 qui est situé axialement entre la soudure laser 22 et l'épaulement 15 qui assure la butée axiale. Cet usinage 23 constitue une amorce de rupture où se produira la séparation du culot et de l'enveloppe lors de la montée en pression des gaz générés par la composition 7. On constate qu'un tel mode de réalisation peut être fabriqué aisément et à moindre court, la fabrication ne necessitant pas de tolérances serrées. En effet, les positionnements axiaux de la soudure laser 22 et de l'usinage annulaire 23 ne demandent pas à être précis et les tolérances radiales des portées cylindriques 13 et 14 peuvent être assez larges. Selon un deuxieme mode de réalisation, en référence a la figure 3, la soudure laser 22 assure la solidarisation du culot 3 et de l'enveloppe 2 mais également le râle d'amorce de rupture. En effet, la réalisation de la soudure laser entrain une fragilisation naturelle du matériau suite a l'élévation de température. En effet cette élévation de température provoque un revenu du matériau donc une diminution de ses caractéristiques mecaniques. La butée axiale entre le culot 3 et l'enveloppe 2 est ici assurée par l'appui de l'épaulement 20 du culot contre l'extrémité arrière 21 de l'enveloppe. Ainsi l'épaulement 15 du culot n > est plus en appui contre la portée annulaire 24 de l'ellveloppe. A titre de variante, il est possible de réaliser la solidarisation du culot sur l'enveloppe 2 par un autre moyen assurant un échauffement intense et localisé par exemple par bombardement électronique. Il est également possible de réaliser comme amorce de rupture un usinage de forme autre qu'annulaire par exemple de section triangulaire ou sous forme de fente. D'une façon générale on choisira comme surface de butée axiale pour le culot, la surface la plus importante de l'extrémité arrière 21 ou de la portée annulaire 24. REVENDICATIONS 1-Dispositif de liaison cisaillable entre un tronçon avant (2) et un tronçon arriere (3! d'une munition (1 > , les tronçons cylindriques étant en contact mutuel au niveau de portées cylindriques (13,14), dispositif caractérisé en ce qu'il comprend au moins une zone de soudure annulaire (22) entre les tronçons, disposée au niveau des portées cylindriques (13,14) et au moins une amorce de rupture circulaire aménagée sur un tronçon. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de soudure annulaire (22? est réalisée par un échauffement localisé, par exemple par laser ou bombardement électronique et en ce que l'amorce de rupture résulte de la fragilisation localisée d'un tronçon par la soudure. 3-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amorce de rupture est un usinage tu3). 4-Dispositif selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tronçon avant (2) constitue une enveloppe d'un obus cargo et le tronçon arrière (3) un culot de fermeture de l'enveloppe.