Brevet FR2718842A1 — publié le 19951020

Le domaine de la présente invention est celui des projectiles destinés à agresser des structures dures du type comprenant par exemple des structures de pierre, brique, béton ou autres matériaux de construction. 5 De telles cibles sont habituellement dévolues à des équipes du génie qui sont chargées de venir placer des explosifs directement au contact de la structure. Mais de telles opérations sont délicates à réaliser d'un point de vue tactique. On a cherché à définir des projectiles tirables à distance de sécurité et pouvant occasionner des dégâts notables à de telles cibles. Cependant ces-dernières sont le plus souvent protégées par une couche plus ou moins épaisse de sacs de sable qui provoque l'initiation des charges explosives habituelles à des distances de la structure de pierre ou de béton qui sont trop grandes pour que des dégâts importants lui soient occasionnés. On connaît par ailleurs des projectiles dotés de moyens permettant de distinguer les cibles suivant leur dureté. Ainsi le brevet EP433254 décrit un projectile comportant un double contacteur d'ogive. Un premier contact est fermé lors de l'impact sur une cible "molle", comme un aéronef ou un véhicule léger. Ce premier contact provoque l'initiation25 de la charge à l'issue d'un certain retard, c'est à dire pratiquement lorsque le projectile se trouve à l'intérieur de la cible. Un deuxième contact est fermé lors de l'impact sur une cible "dure", c'est à dire une cible que le projectile ne peut pas traverser, ce contact provoque une initiation immédiate de la charge explosive. Un tel projectile est capable de faire la distinction entre une cible "molle" comme un véhicule léger ou un aéronef et une cible "dure" telle un char, mais il est35 inefficace contre les cibles du type immeubles ou casemates surprotégés. En effet, la dureté de l'impact sur des surprotections comme des sacs de sable provoque l'initiation immédiate de la charge et à une distance trop importante de la structure de l'immeuble pour pouvoir lui occasionner un dommage. 5 C'est un premier but de l'invention que de proposer un projectile de conception simple qui soit efficace contre les cibles dures telles les immeubles ou les casemates, même dotées de protections périphériques. A cet effet le projectile proposé par l'invention est capable de traverser les protections périphériques comme les sacs de sable pour venir amener et initier la charge explosive au contact même de la structure dure. C'est un autre but de l'invention que de proposer un tel projectile qui ait également une certaine efficacité contre les cibles blindées (comme les chars) et également une efficacité contre les cibles légères (comme les véhicules légers ou les aéronefs). Ainsi l'invention a pour objet un projectile destiné à agresser des cibles dures telles des structures de pierre, brique ou béton et comprenant une charge explosive et des moyens d'amorçage de celle-ci, projectile caractérisé en ce qu'il comporte un pénétrateur, qui ne se déforme qu'à l'impact avec une cible d'une résistance mécanique minimale donnée, et un contacteur d'impact interne disposé entre le25 pénétrateur et la charge, projectile comportant des moyens assurant l'initiation de la charge en réponse à l'écrasement du contacteur interne et après que la charge explosive ait commencé à se déformer consécutivement à l'impact sur la cible.30 L'invention combine ainsi des moyens perforants (le pénétrateur), qui assurent le passage du projectile au travers de surprotections éventuelles, et des moyens d'initiation de la charge qui déterminent un fonctionnement du type "squash head" (initiation après écrasement de la35 charge) au contact de la structure. Une telle combinaison donne au projectile une efficacité anti- structure supérieure à celle des projectiles connus. Selon une autre caractéristique, la charge explosive est une charge formée comprenant un revêtement concave au contact d'un matériau explosif et délimitant une cavité. Une telle caractéristique augmente l'efficacité anti- structure du projectile et permet de lui donner un mode de fonctionnement anti-blindé. Selon un mode de réalisation, le contacteur interne est disposé dans la cavité délimitée par le revêtement, de telle sorte que le contacteur ne puisse être fermé qu'après10 que la charge ait commencé à se déformer suite à son impact sur une cible. Selon un autre mode de réalisation, les moyens assurant l'initiation de la charge comprennent un premier retard actionné par le contacteur interne.15 Selon une variante d'exécution, la charge explosive comporte au moins un matériau explosif donnant un effet de souffle renforcé lors de son initiation, par exemple une poudre d'aluminium. On pourra par exemple choisir comme matériau explosif de la charge un mélange d'hexogène et de poudre d'aluminium dans les proportions en masse suivantes: Hexogène 70% à 90%, Aluminium 30% à 10%. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le projectile comporte une ogive balistique disposée en avant du pénétrateur et portant un contact électrique actionné lors de l'impact sur une cible. Avantageusement,le projectile comporte un sélecteur de mode de tir permettant de choisir entre une initiation de la charge consécutive à la fermeture du contacteur interne et30 une initiation suite à la fermeture du contact d'ogive. Dans ce cas, lorsque le sélecteur est positionné de façon à choisir le contact d'ogive, l'écrasement de ce dernier lors de l'impact sur une cible provoquera une initiation immédiate de la charge.35 Avantageusement, lorsque le sélecteur est positionné de façon à choisir le contacteur interne, l'écrasement du contact d'ogive pourra provoquer une initiation de la charge par l'intermédiaire d'un deuxième retard. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: 5 -la figure 1 représente en coupe axiale un projectile selon un premier mode de réalisation de l'invention, -la figure 2 est un schéma décrivant la structure des moyens d'initiation du projectile selon l'invention, -la figure 3 représente le détail d'une variante de réalisation d'un projectile selon l'invention. En se reportant à la figure 1, un projectile 1 selon l'invention comprend une charge explosive 2 disposée à l'intérieur d'une enveloppe cylindrique 3 en alliage léger par exemple en aluminium.15 L'enveloppe 3 est fermée à sa partie arrière par un fond 4 qui porte des ailettes de stabilisation 5 régulièrement réparties angulairement. Les ailettes sont articulées sur des chapes 6 portées par le fond 4 et se déploient lors du tir du projectile à partir d'un lanceur sans recul de type20 connu et non représenté. La charge explosive 2 est une charge formée comprenant un revêtement concave 7 au contact d'un matériau explosif. Le revêtement délimite une cavité 8 qui est ici de forme conique.25 Le matériau explosif sera choisi de façon à engendrer lors de son initiation un effet de souffle renforcé, cela afin d'accroître lors de l'initiation l'onde de choc à l'extérieur des structures bétonnées ce qui favorise leur fragmentation. Un tel matériau explosif permet aussi de30 donner un effet incendiaire à l'arrière des cibles du type véhicules blindés ou légèrement blindés. On choisira par exemple comme explosif un explosif comportant un additif réducteur finement divisé, tel une poudre métallique de préférence une poudre d'aluminium.35 On pourra par exemple utiliser de l'Hexal, c'est à dire un mélange d'hexogène et de poudre d'aluminium dans les proportions en masse suivantes: Hexogène 70% à 90%, Aluminium 30% à 10%. L'explosif peut être mis en place par compression dans l'enveloppe 3 équipée de son revêtement ou encore être usiné à ses dimensions définitives et collé dans l'enveloppe. Il serait également possible d'utiliser d'autres types d'explosifs tels des explosifs composites et comportant un additif destiné à renforcer l'effet de souffle. Le revêtement est réalisé en un matériau ductile (par exemple en cuivre), matériau susceptible de se déformer de façon à former un jet lors de l'initiation de l'explosif. Le revêtement est en appui sur une portée conique 9 aménagée sur un pénétrateur 10. Cet appui permet d'assurer le maintien du revêtement et de la charge explosive lors des fortes décélérations qui interviennent à l'impact sur des sacs de sable.15 Le pénétrateur 10 est réalisée en un matériau résistant à l'impact, par exemple en aluminium. Il présente une forme externe profilée qui favorise la pénétration des surprotections légères (cloisons, sacs de sable). Le profil du pénétrateur est déterminé par l'homme du métier de façon à assurer une traversée sans déformation des sacs de sables ou autres protections légères. Ce profil est également défini de façon à ne pas résister à l'impact sur une structure dure telle que le béton ou la pierre. Le pénétrateur 10 porte à sa partie arrière un épaulement 11 sur lequel l'enveloppe 3 vient en appui. L'enveloppe 3 est fixée au pénétrateur 10 par collage. Un autre mode de fixation pourrait être adopté par exemple des goupilles radiales ou un vissage. La projectile 1 comporte aussi une coiffe balistique 12 réalisée en matériau léger, par exemple en composite de fibre de verre, et collée sur le pénétrateur 10. La coiffe est destinée à donner un profil aérodynamique au projectile de façon à réduire sa perte de vitesse sur sa trajectoire balistique. La coiffe 12 vient en appui sur le pénétrateur 10 au niveau de deux épaulements, un épaulement arrière 13 et un épaulement avant 14. La coiffe 12 porte à sa partie avant un contact électrique 15 qui comporte de façon connue une calotte métallique 15a légère (par exemple en laiton) collée sur une portée 16 de la coiffe et une couche métallique 15b déposée sur la partie avant de la coiffe. Les contacts 15a et 15b sont reliés par des conducteurs 17a et 17b à des moyens 18 d'amorçage de la charge explosive, moyens disposés dans le fond 4 et comportant notamment une amorce 18a. Les conducteurs 17a et 17b pourront par exemple être collés sur la surface externe du projectile 1. Le projectile 1 comporte enfin un contacteur interne 19 qui est disposé à l'intérieur de la cavité 8 délimitée par le revêtement 7. Le contacteur comporte un support 20 en matière isolante (par exemple une matière plastique ou composite) et à profil externe conique qui est collé sur le revêtement 7. Le support 20 porte une métallisation 19b sur une partie centrale, ainsi qu'une calotte métallique légère 19a collée sur une portée 21 du support 20. Les contacts 19a et 19b sont reliés aux moyens d'amorçage 18 par des conducteurs 22a et 22b. Les conducteurs doivent traverser la charge à un endroit tel qu'ils ne soient pas coupés ou détruits avant la fermeture du contact 19, ils doivent donc se trouver en arrière du contacteur dans le sens d'action du projectile. A cet effet, les conducteurs 22 traversent le revêtement 7 au niveau d'un trou axial 23 et traversent également sensiblement axialement le matériau explosif de la charge 2. La mise en place du contacteur interne 19 à l'intérieur de la cavité 8 délimitée par le revêtement 7 a pour effet de ne permettre sa fermeture que lorsque la charge a commencé à se déformer suite à son impact sur une cible. La figure 2 montre schématiquement les moyens d'initia- tion du projectile selon l'invention. Ces moyens comprennent un sélecteur de mode de tir 24 qui est de préférence disposé à l'extérieur du projectile et relié à celui-ci par des conducteurs 25 (voir figure 1). Il sera monté par exemple sur le tube de l'arme. Le sélecteur 24 permet de choisir entre un mode "anti structure" (dans lequel les contacts 24a et 24b sont reliés) et un mode "anti-blindé" (dans lequel les contacts 24a et 24c sont reliés). Le mode "anti-structure" correspond à un choix de l'ini- tiation de la charge explosive consécutive à la fermeture du contacteur interne 19. Le mode "anti-blindé" correspond à un choix de l'initia- tion de la charge explosive consécutive à la fermeture du contact de coiffe 15. Les moyens d'initiation comprennent une source d'énergie 26 qui pourra être constituée par une pile amorçable ou encore par un ou plusieurs condensateurs chargés avant le tir. L'amorce électrique 18a est reliée d'une part à la15 source d'énergie 26 et d'autre part au contact 24a du sélecteur de mode de tir. Les métallisations 15b du contact de coiffe et 19b du contacteur interne sont reliées en parallèle à la source d'énergie 26.20 La calotte conductrice 15a du contact de coiffe est reliée au contact 24c du sélecteur de mode de tir 24. La calotte conductrice 19a du contacteur interne est reliée au contact 24b du sélecteur de mode de tir 24 par l'intermédiaire d'un premier retard électronique 27 (qui25 pourra éventuellement être omis en fonction de la structure du projectile comme cela sera précisé par la suite). Un deuxième retard électronique 28 est disposé en parallèle entre les contacts 24a et 24c du sélecteur de mode de tir.30 Le fonctionnement du projectile est le suivant. Lorsque le tireur souhaite détruire une structure (surprotégée ou non), il choisit le mode approprié sur le sélecteur de tir 24. Lors de l'impact du projectile sur les protections externes éventuelles, le contact de coiffe 1535 se ferme ce qui ne provoque pas l'initiation de la charge mais initie le retard 28. La coiffe balistique 12 est détruite par le premier impact, mais le pénétrateur 10 est suffisamment résistant et a un profil adapté pour permettre la traversée des surprotections (tels les sacs de sable) sans dommage pour la 5 charge explosive. Lorsque le pénétrateur 10 arrive en contact avec la structure dure en béton, pierre ou brique, il se détruit. Le revêtement 7 arrive alors en contact avec la structure dure et sa base se trouve écrasée à son tour. La charge explosive se déforme et l'explosif disposé au niveau de la base du revêtement s'écrase aussi sur la cible. Après déformation suffisante de la charge explosive, le contacteur interne 15 se trouve fermé, ce qui provoque l'initiation de la charge.15 Dans le cas du premier mode de réalisation du projectile décrit en référence à la figure 1, le retard 27 pourra être omis, car on est assuré que la charge se trouve écrasée sur la structure dure au moment ou se ferme le contacteur 19. Sur une cible type structure, l'effet du projectile selon l'invention est donc un effet combiné qui associe la formation d'un jet par la partie non déformée du revêtement, et un effet de surpression dû à l'initiation de l'explosif écrasé sur la cible (effet "Squash Head"). Une telle combinaison donne un effet perforant particulièrement efficace sur les structures de béton, pierres ou briques. L'effet "Squash Head" se trouve également renforcé par l'adoption d'un explosif à effet de souffle important comme l'Hexal. Le retard 28 sera choisi de telle sorte qu'il ne puisse provoquer l'initiation de la charge avant écrasement du contacteur 19. Le retard 28 a pour fonction d'assurer une auto destruction du projectile dans le cas o il ne rencontrerait pas de structure dure susceptible de déformer le pénétrateur 10. On pourra par exemple choisir un retard35 de l'ordre de 5 à 20 millisecondes. Cette autodestruction permet également de donner au projectile un effet vulnérant contre les cibles légères comme les véhicules routiers, les véhicules légers, les aéronefs ou les bunkers (c'est à dire les abris légers 5 formés par un simple empilement de matériaux). Les cibles légères ne permettent pas de déformer le pénétrateur, et celui-ci donne un caractère perforant au projectile qui se trouve initiée à l'intérieur de la cible par le retard 28. L'efficacité du projectile est dans ce cas10 augmentée en raison du choix d'un explosif à effet de souffle comme l'Hexal qui donne un effet incendiaire supplémentaire. Le mode autodestruction permet également, dans le cas o le pénétrateur ne rencontre pas de structure dure, d'assurer une initiation du projectile à l'intérieur de la sur- protection ce qui permet de déblayer cette dernière en vue d'une attaque ultérieure. Lorsque le tireur souhaite détruire un véhicule blindé il choisit le mode anti-blindé sur le sélecteur de tir 24. Lors de l'impact du projectile sur le véhicule, le contact de coiffe 15 se ferme, ce qui provoque une initiation instantanée de la charge explosive à une distance optimale de la cible, distance définie d'une façon connue par la longueur de la coiffe. Cette distance optimale permet25 au jet de charge creuse de se développer et d'avoir les meilleures performances de perforation de blindage. Le projectile selon l'invention permet donc avec un sélecteur à deux positions d'obtenir trois modes de foncti- onnement différents: anti-blindé, anti-structure, anti-cible légère. Le projectile représentée à la figure 3 diffère de celui de la figure 1 par la position donnée au contacteur interne 20. Ce dernier est ici collé à l'intérieur de la cavité interne 29 du pénétrateur 10. Une telle disposition permet de faciliter le montage en autorisant le passage des conducteurs 22a et 22b par l'extérieur de la charge 2. Il est alors nécessaire de disposer un retard électro- nique 27 (voir figure 2) entre le contacteur interne 20 et les moyens d'amorçage, cela afin d'assurer que l'initiation en réponse à l'écrasement du contacteur 19 n'intervienne qu'après que la charge explosive ait commencé à se déformer suite à son impact sur la structure dure. On pourra donner au contacteur interne 20 toute position axiale entre le fond de la cavité interne 29 du pénétrateur et le fond de la cavité 8 délimitée par le revêtement 7, il suffira d'ajuster le retard 27 en conséquence. D'autres variantes de l'invention sont envisageables. Ainsi il est possible de définir un projectile ne comportant pas de contact d'ogive mais uniquement un contact interne 30. Un tel projectile aura une efficacité anti-structure avec un comportement du type de celui décrit précédemment. Il aura également une efficacité anti-blindé mais avec un mode de fonctionement identique à celui du mode anti- structure c'est à dire par initiation de la charge, non pas à distance optimale, mais après écrasement de la charge (fonctionnement du type "Squash Head"). Dans ce dernier cas, il est possible de ne pas prévoir de revêtement concave au contact du matériau explosif, REVENDICATIONS 1-Projectile destiné à agresser des cibles dures telles des structures de pierre, brique ou béton et comprenant une charge explosive (2) et des moyens d'amorçage (18) de celle-ci, projectile caractérisé en ce qu'il comporte un 5 pénétrateur (10), qui ne se déforme qu'à l'impact avec une cible d'une résistance mécanique minimale donnée, et un contacteur d'impact interne (19) disposé entre le pénétrateur (10) et la charge (2), projectile comportant des moyens assurant l'initiation de la charge (2) en réponse à10 l'écrasement du contacteur interne (19) et après que la charge explosive (2) ait commencé à se déformer consécu- tivement à l'impact sur la cible. 2-Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge explosive (2) est une charge formée comprenant un revêtement concave (7) au contact d'un matériau explosif et délimitant une cavité (8). 3-Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le contacteur interne (19) est disposé dans la cavité (8) délimitée par le revêtement (7), de telle sorte que le contacteur (19) ne puisse être fermé qu'après que la charge (2) ait commencé à se déformer suite à son impact sur une cible. 4-Projectile selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens assurant l'initiation de la charge comprennent un premier retard (27) actionné par le contacteur interne (19). -Projectile selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la charge explosive (2) comporte au moins un matériau explosif donnant un effet de souffle30 renforcé lors de son initiation, par exemple une poudre d'aluminium. 6-Projectile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le matériau explosif de la charge est un mélange d'hexogène et de poudre d'aluminium dans les proportions en35 masse suivantes: Hexogène 70% à 90%, Aluminium 30% à 10%. 7-Projectile selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une ogive balistique (12) disposée en avant du pénétrateur (10) et portant un contact électrique (15) actionné lors de l'impact sur une cible. 8-Projectile selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte un sélecteur de mode de tir (24) permettant de choisir entre une initiation de la charge (2) consécutive à la fermeture du contacteur interne (19) et une initiation suite à la fermeture du contact d'ogive (15). 9-Projectile selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsque le sélecteur (24) est positionné de façon à choisir le contact d'ogive (15), l'écrasement de ce dernier lors de l'impact sur une cible provoque une initiation immédiate de la charge (2). 10-Projectile selon la revendication 8, caractérisé en ce que lorsque le sélecteur (24) est positionné de façon à choisir le contacteur interne (19), l'écrasement du contact d'ogive (15) peut cependant provoquer une initiation de la charge (2) par l'intermédiaire d'un deuxième retard (28).