Brevet FR2706201A1 — publié le 19941216

4ffi 2706201 Matériau composite pour un élément de projectile, qui se désintègre de façon explosive lors de l'impact. L'invention concerne un matériau composite pour un élé- ment de projectile, de préférence pour la pointe, qui se désintègre de façon explosive lors de l'impact, les éclats qui, après désintégration, cèdent leur énergie à un objectif, se présentant préformés dans l'élément de projectile. Si les éléments de projectile doivent se désintégrer à grande vitesse lors de l'impact, on utilise un détonateur de contact qui initie une charge explosive. Les projectiles de ce type sont universellement connus. Dans ces projectiles, le détonateur de contact et la charge explosive occupent une partie im:portante du volume du projectile; de plus, une chaî- ne d'amorçage de ce type est coûteuse. En outre, les projec- tiles sont réalisés à plein calibre. Il en résulte comme inconvénient sensible un maître couple important avec un coef- ficient Cx correspondant, de sorte que de tels projectiles ne peuvent pas être placés sur une trajectoire suffisamment tendue, et en conséquence, ne peuvent pas arriver assez vite sur l'objectif à combattre. De plus, la chaîne d'amorçage et la charge explosive nuisent à la densité moyenne du corps du projectile. Si l'objectif concerné a une vitesse élevée (par exemple dans la cas d'avionsvolant à basse altitude ou d'en--. gins téléguidés), ou une grande manoeuvrabilité (par exemple dans le cas d'hélicoptères de combat), l'inconvénient précité est particulièrement gênant. Le but de l'invention est de procurer un matériau du type mentionné plus haut pour un élément de projectile, qui puisse être incorporé dans un projectile à trajectoire tendue et qui permette de plus de supprimer une chaîne d'amorçage coûteuse ainsi qu'une charge explosive, qui, de même que cette dernière, a une influence négative sur la densité moyen- ne du corps du projectile, et qui se désintègre de façon ex- plosive dès la moindre résistance à l'impact, opposée par exemple par une mince plaque telle que celles utilisées habituellement pour l'habillage extérieur d'avions ou d'engins volants. Ce but est atteint conformément à l'invention en ce que: a) il y a dans le matériau composite, outre au moins un constituant métallique, un constituant gazeux, b) les éclats préformés font partie du, ou des consti- tuant(s) métallique(s) et c) les constituants sont insérés dans une matrice. Les particules métalliques diffèrent par leur dimen- sion et leur densité. Par'exemple, des poudres ou copeaux de différents métaux se présentent dans une répartition granulométrique dont la limite inférieure est dans la plage des nm- et la limite supérieure dans celle des mm-. Ils peuvent être comprimés en pastilles de porosité prédétermi- nable. Outre la, ou les poudre(s) métallique(s) dans la ré- partition granulométrique précitée, il peut y avoir de l'éponge métallique qui présente déjà la porosité exigée. Comme métal de haute densité, on peut utiliser par exemple le tungstène ou l'uranium appauvri. Dans ce dernier cas, il se produit avantageusement un effet pyrophore en plus de l'effet dû à la densité. Lors de l'utilisation d'éponge métallique ou de pastilles, la porosité de celles-ci assure la présence de constituants gazeux. Outre la, ou les poudre(s) métallique(s) dans la répar- tition granulométrique déjà citée, le constituant gazeux peut se présenter dans une enveloppe séparée. On peut utili- ser pour le matériau de l'enveloppe du verre, de la cérami- que, de la matière plastique,. du carbonne (carbonne vitreux) et du métal. L'enveloppe est avantageusement réalisée sous forme de corps creux fermé, par exemple sous forme sphérique. Le matériau de la matrice doit satisfaire les spécifica- tions suivantes: dans le cas d'éponge métallique ou de pastilles, il ne doit pas remplir les pores existants, mais au contraire encapsuler les particules métalliques et il doit permettre de supprimer une enveloppe pour l'élément fabriqué avec le matériau (en conséquence, un corps de pointe de pro- jectile ne doit pas avoir besoin de capot). En outre, ce matériau doit avantageusement permettre une conformation sans enlèvement de copeaux. Il est en outre avantageux qu'il constitue un liant pour les autres phases. De plus, le maté- riau ne doit pas être mou, mais dur; il doit avoir une fragilité prédéterminée. La valeur de celle-ci se détermine à partir de la solidité à l'alimentation exigée, notamment pour les munitions d'armes automatiques. En conséquence, on peut utiliser les polymères (sous forme de liant adhésif), les mousses dures, le verre, la céramique ou le métal. Dans ce dernier cas, on peut procéder au frittage en phase pâ- teuse ou liquide de viscosité suffisante. Lors de l'impact sur un objectif, des ondes de choc se transmettent dans l'élément de projectile, par exemple un corps de pointe, réalisé dans le matériau. Il en résulte une compression adiabatique du gaz inclus dans les pores, un fort échauffement des particules métalliques directement à son contact et une soudaine désagrégation de la matrice. Les par- ticules métalliques chauffées se dirigent à grande vitesse vers une surface d'objectif à l'intérieur d'un cône de dis- persion plat pour céder toute leur énergie cinétique à l'ob- jectif concerné. Les trajectoires et la vitesse des particules dépendent ici de leur dimension et de leur densité. Avec un métal pyrophore, par exemple du titane, du zirconium, du cermet, de l'uranium appauvri, il se produit de plus un effet d'incendie. Des radiographies au flash et d'autres examens lors du tir sur un objectif multicouches dont les plaques disposées écartées l'une derrière l'autre étaient en alliage d'alumi- nium usuel dans la construction aéronautique donnèrent le résultat suivant: la désintégration explosive du matériau du corps de la pointe se superpose à la pénétration d'une plaque extérieure de l'objectif. Les particules métalliques chauffées, lors de l'impact sur la plaque d'objectif suivante, conduisent dans celle-ci à une réaction se déroulant de façon explosive avec une cha- leur de réaction élevée. Les éclats formés par la plaque d'objectif en question et de dimensionsdifférentes ont, de même que les particules métalliques provenant du matériau du corps de pointe de projectile, du fait de leur fort échauf- fement, une action incendiaire particulièrement bonne, parti- culièrement efficace contre des réservoirs remplis de carbu- rant ou de charge propulsive. En plaçant dans une autre zone du projectile un élément fabriqué avec le matériau de l'invention, on peut modifier la relation dans le temps entre la pénétration de l'objectif et la désintégration explosive, et ainsi adapter le projectile à des structures d'objectifs différentes. R E V E N D I C A T I O N S 1. - Matériau composite pour un élément de projectile, de préférence pour la pointe, qui se désintègre de façon ex- plosive lors de l'impact, les éclats, qui après désintégra- tion-cèdent leur énergie à un objectif, se présentant préfor- més dans l'élément de projectile, caractérisé en ce que: a) il y a dans le matériau composite, en plus d'au moins un constituant métallique, un constituant gazeux, b) les éclats préformés font partie du ou des consti- tuant(s) métallique(s) et c) les constituants sont insérés dans une matrice. 2. - Matériau composite selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les éclats préformés diffèrent l'un de l'autre par leurs dimensions. 3. - Matériau composite selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les éclats préformés diffèrent l'un de l'autre p.ar leur densité. 4. - Matériau composite selon l'une quelconque des reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'aux consituants gazeux est associée une enveloppe. 5. - Matériau composite selon la revendication 4, carac- térisé par une enveloppe de verre. 6. - Matériau composite selon la revendication 4, carac- térisé par une enveloppe en céramique. 7. - Matériau composite selon la revendication 4, carac- térisé par une enveloppe en matière plastique. 8. - Matériau composite selon la revendication 4, carac- térisé par une enveloppe en carbonne. 9. - Matériau composite selon la revendication 4, carac- térisé par une enveloppe en métal. 10. - Matériau composite selon l'une des revendications 4 à 9, caractérisé en ce que l'enveloppe est réalisée sous forme de corps creux fermé. 11. - Matériau composite selon la revendication 1, carac- térisé par la forme sphérique de l'enveloppe. 12. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les constituants métalliques ou l'un des constituants métalliques se présente sous la forme d'éjponge métallique. 13. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que le ou les constituants métalliques se présente(nt) au moins partiel- lement sous forme de pastilles. 14. - Matériau composite selon la revendication 13, caractérisé par une porosité prédéterminable des pastilles. 15. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par un polymère en tant quematrice. 16. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par un verre en tant que matrice. 17. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par une mousse dure en tant que matrice. 18. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par une céramique en tant que matrice. 19. - Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par un métal en tant que matrice.