Brevet FR2738627A1 — publié le 19970314

CHARGES FORMEES PAR AMORCAGE INVERSE La présente invention concerne les charges dites formées ou conformées, c'est-à-dire qui comportent une charge explosive, généralement cylindrique, dont une face terminale généralement creuse est recouverte d'un revêtement, ce dernier étant "formé" par l'explosion de la charge, c'est àdirn mis sous forme d'un projectile appelé habituellement "jet" ou "noyau". Les charges formées sont dites creuses, à noyau ou hémisphérique par exemple, selon la forme plus ou moins en creux de la face terminale. L'invention a plus particulièrement pour objet une charge dite à amorçage inverse, c'est-à-dire amorcée par la base du revêtement. L'efficacité d'une telle charge se mesure en général par la longueur de la pénétration du jet dans une cible, à une distance donnée. A efficacité donnée, on cherche de préférence à réduire la longueur de la charge par rapport à son diamètre, ou calibre. En effet, cela permet notamment de laisser de la place, dans le véhicule d'emport (missile, par exemple), à d'autres dispositifs comme l'électronique de commande, et cela permet également de diminuer l'inertie de guidage des missiles. Pour réduire cette longueur, une solution consiste à amorcer une telle charge non pas par le sommet du revêtement mais par sa base, c'est-àdire la partie du revêtement qui est située à la périphérie de la charge. En effet, un tel mode d'amorçage permet à l'onde de détonation d'attaquer différemment le revêtement de la face terminale et, par suite, à celle-ci d'être moins creuse et donc d'occuper un encombrement moindre, mesuré le long de l'axe longitudinal de la charge. Un tel amorçage par la base est réalisé par un ensemble de détonateurs, répartis à la périphérie du revêtement. Cette solution ne conduit toutefois pas, dans la pratique, à de très bons résultats notamment pour les raisons suivantes: les jets ne sont pas très stables, ce qui réduit le pouvoir pénétrant dans la cible; le dispositif est complexe, difficile à mettre au point, et les rendements de fabrication ne sont pas très bons. La présente invention a pour objet une charge formée à amorçage inverse qui permet d'éviter ces inconvénients par l'utilisation d'un seul détonateur, situé sur l'axe longitudinal de la charge, associés à des moyens d'amorçage toriques, disposés à la périphérie de la charge- et dont la fonction est de transmettre l'onde de détonation, de façon synchrone, du détonateur vers la base du revêtement. Plus précisément, I'invention a pour objet une charge formée à amorçage inverse, comportant une charge explosive principale de forme générale cylindrique, recouverte sur une de ses faces terminales d'un revêtement, disposée dans une enveloppe cylindrique qui a même axe longitudinal que la charge principale, I'enveloppe se fermant à l'extrémité opposée au revêtement sur des moyens d'initiation qui fournissent une onde de détonation sensiblement centrée sur l'axe longitudinal; la charge étant caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens formant un écran cylindrique et une couche cylindrique constituée d'une charge d'amorçage, L'écran étant disposé tout autour de la charge principale sauf sur le revêtement, la couche d'amorçage tout autour de l'écran et à l'intérieur de l'enveloppe, de sorte que ces différents éléments aient même axe longitudinal et que les éléments juxtaposés soient en contact mécanique, I'onde de détonation se propageant ainsi, après initiation, d'abord sensiblement uniquement dans la couche d'amorçage jusqu'à la périphérie du revêtement, puis se propageant ensuite dans la charge principale. D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple et illustrée par les dessins annexés, qui représentent: - la figure 1, un mode de réalisation d'une charge creuse à amorçage inverse selon l'invention; - la figure 2, un mode de réalisation d'une charge à noyau à amorçage inverse selon l'invention. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente donc un mode de réalisation d'une charge creuse selon l'invention. Sur cette figure, vue en coupe, on a représenté une enveloppe extérieure 2 de la charge, ou virole, de forme cylindrique et d'axe longitudinal 10. Une des faces terminales de l'enveloppe 2, dite face avant, est ouverte; I'autre face terminale 20, dite face arrière, se ferme sur des moyens d'initiation 4. A l'intérieur de l'enveloppe 2 est disposé un second cylindre 3, dit écran, de même axe longitudinal 10; le cylindre est également ouvert vers l'avant et complètement fermé sur l'arrière, 30. Outre les deux cylindres 2 et 3, la charge comporte une couche 5 d'une charge d'amorçage, s'étendant entre les moyens d'initiation, ou initiateur, 4 et les faces terminales ouvertes. La couche d'amorçage 5 et l'écran 3 forment des moyens d'amorçage torique.A l'intérieur du cylindre écran 3 est disposée une charge explosive principale 1 dont la surface 11 située vers l'avant est creuse, par exemple en forme de cône, et recouverte d'une couche 6 appelée revêtement. Le revêtement 6 se prolonge jusqu'à l'enveloppe 2 par une partie 62 sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 10, recouvrant la couche 5 d'amorçage. Le fonctionnement d'une telle charge est le suivant: après mise à feu de l'initiateur 4, I'onde de détonation se propage (flèches 50) à l'intérieur de la couche d'amorçage 5, le long de la face arrière de la charge puis le long de sa surface latérale, jusqu'à la base (63) du revêtement 6: I'onde de détonation atteint ainsi tous les points de la base 63 en même temps. A partir de la base 63, I'onde se propage (flèches 12) dans l'explosif principal 1, de sorte que le revêtement 6 se trouve projeté sur l'axe 10 avec une grande énergie pour y former le jet de la charge formée. La fonction de la partie 62 du revêtement est d'assurer un bon confinement de l'onde de détonation à sa sortie de la couche d'amorçage 5. Le rôle de l'écran 3 est de confiner l'onde de détonation dans la couche 5, en évitant son passage direct (selon l'axe 10) depuis les moyens d'initiation 4 vers l'explosif principal 1 puis le sommet 61 du revêtement 6, ou en la retardant suffisamment, c'est-à-dire que le temps de propagation de l'onde de détonation à travers l'épaisseur de l'écran doit être supérieur au temps de propagation de cette onde dans la couche d'amorçage, jusqu'à la périphérie du revêtement. A cet effet, L'écran doit être en un matériau susceptible de provoquer ce retard sous une épaisseur minimum, c'est-àdire introduisant d'importantes désadaptations d'impédance mécanique, tel que le liège ou des matériaux composites ou multicouches.En outre, la compression subie par l'écran permet de réaliser un confinement de la charge principale 1 lors de la détonation de la charge 1, réduisant ainsi la perte d'énergie dans les directions centrifuges et améliorant donc le rendement de détonation de la charge 1. Par ailleurs, afin que l'onde de détonation atteigne simultanément tous les points de la base du revêtement 6, il est souhaitable que les moyens d'amorçage soient homogènes et n'introduisent pas de retard local. Dans cette optique, la couche d'amorçage 5 peut être injectée sous forme de pâte entre virole 2 et écran 3. Elle peut également être usinée dans un bloc et montée entre les éléments 2 et 3. De plus, I'explosif utilisé pour la couche 5 doit avoir un faible diamètre critique, c'est-à-dire que l'onde de détonation qu'il produit doit être apte à changer facilement de direction aux angles de la couche 5 (sur l'axe 10 en vis-à-vis de l'initiateur 4 et à la périphérie de la face arrière), en produisant un minimum de chocs sur l'écran 3. Enfin, I'assemblage final des différents éléments doit être également réalisé de sorte à ne pas introduire d'inhomogénéité dans la structure. La figure 2 représente une charge génératrice de noyau selon l'invention. Sur cette figure, on retrouve la charge principale 1 disposée dans l'écran 3, lui-même disposé dans la virole 2 par l'intermédiaire de la couche d'amorçage 5, ainsi que les moyens d'initiation 4 situés sur l'axe longitudinal 10. Contrairement à la charge représentée sur la figure 1, ici la forme de la face terminale 12 n'est pas conique mais sensiblement hémisphérique, ainsi qu'il est classique pour les charges génératrices de noyau. En ce qui concerne le fonctionnement de la charge lors de l'initiation, il est identique à ce qui a été décrit pour la figure 1. La description précédente a été donnée à titre d'exemple et différentes variantes sont possibles. C'est ainsi par exemple que l'épaisseur du revêtement 6 peut être variable de façon, à énergie constante, à diminuer la masse du revêtement vers la périphérie pour augmenter la vitesse de projection du revêtement par l'onde de détonation et, par suite, sa vitesse de formation du jet sur l'axe 10. REVENDICATIONS 1. Charge formée à amorçage inverse, comportant une charge explosive principale (1) de forme générale cylindrique, recouverte sur une de ses faces terminales d'un revêtement (6), disposée dans une enveloppe cylindrique (2) qui a même axe longitudinal (10) que la charge principale, I'enveloppe se fermant à l'extrémité opposée au revêtement sur des moyens d'initiation (4) qui fournissent une onde de détonation sensiblement centrée sur l'axe longitudinal; la charge étant caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens formant un écran cylindrique (3) et une couche cylindrique (5) constituée d'une charge d'amorçage, L'écran étant disposé tout autour de la charge principale sauf sur le revêtement, la couche d'amorçage tout autour de l'écran et à l'intérieur de l'enveloppe, de sorte que ces différents éléments aient même axe longitudinal et que les éléments juxtaposés soient en contact mécanique, I'onde de détonation se propageant ainsi, après initiation, d'abord sensiblement uniquement dans la couche d'amorçage jusqu'à la périphérie du revêtement, puis se propageant ensuite dans la charge principale. 2. Charge selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'écran (3) est constitué d'un matériau à travers l'épaisseur duquel le temps de propagation d'une onde de détonation est supérieur au temps de propagation de cette onde dans la couche d'amorçage (5) jusqu'à la périphérie du revêtement (6). 3. Charge selon la revendication 2, caractérisée par le fait que l'écran (3) est en liège, en matériau composite ou en matériau multicouche. 4. Charge selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la charge d'amorçage (5) est constituée d'un matériau explosif de faible diamètre critique.