Brevet FR2748101A1 — publié le 19971031

La présente invention concerne une munition à faible sensibilité aux chocs comportant un relais d'amorçage dans son chargement principal. Elle concerne notamment l'insensibilisation d'une charge militaire aux ondes de choc engendrées par exemple par l'impact de projectiles sur leur structure de confinement afin d'atténuer au moindre coût les risques pyrotechniques présentés par les munitions vis à vis des agressions par choc, fortuites ou délibérées, qu'elles risquent de rencontrer au cours de leur vie opérationnelle ou logistique. Un impact à la surface d'une munition engendre une onde de choc à l'intérieur de son chargement pyrotechnique. Lorsqu'il est suffisamment important, le front de l'onde de choc amorce des réactions chimiques à caractère exoénergétique qui contribue à accroître localement la pression et qui favorise la propagation et l'amplification des réactions. L'onde de choc initiale tend alors à se transformer en une onde de détonation stable. C'est le processus de transition entre choc et détonation. Plusieurs facteurs conditionnent le niveau de pression atteint dans une munition lors d'un choc. II s'agit surtout de la nature, des dimensions et de la vitesse d'impact de l'agresseur. La réaction du matériau énergétique agressé, de type pyrotechnique, dépend de sa pression de seuil d'initiation et, dans une moindre mesure, de la durée du choc. De ce fait, le mécanisme de la transition entre choc et détonation fait intervenir une caractéristique intrinsèque du matériau énergétique : sa sensibilité à l'onde de choc. II est possible d'éviter une détonation accidentelle du chargement principal d'une munition selon des solutions connues. Une première solution consiste à employer un explosif de chargement très peu sensible aux chocs, auquel cas, le problème de vulnérabilité de la munition est résolu dans la majorité des cas de façon intrinsèque par l'explosif choisi. La pression seuil pour l'initiation de la détonation de ce dernier peut être par exemple d'au moins 80 k bar. Cette pression est généralement supérieure aux pressions généralement subies par l'explosif lors d'impacts d'agresseurs sur la structure de la charge. Une autre solution développée dans la demande de brevet n" 93 06732 recourt à des atténuateurs de pression placés entre l'extérieur de la charge et son explosif de chargement. Ces solutions s'avèrent insuffisantes lorsque les relais d'amorçage sont logés, c'est-à-dire emboîtés sans jeu, dans le chargement principal, ce qui limite significativement leur application. Le but de l'invention est de diminuer la sensibilité aux chocs des munitions comportant un relais d'amorçage dans leur chargement principal et cela de façon économique. A cet effet, I'invention a pour objet une munition à faible sensibilité aux chocs comportant un chargement principal et un relais d'amorçage contenu dans la charge, caractérisée en ce que le relais d'amorçage est protégé au moins sur sa face radiale par des moyens d'atténuation créant une désadaptation d'impédance de choc. L'invention a pour principaux avantages qu'elle ne détériore pas les bons niveaux de réponse aux agressions thermiques, qu'elle n'altère pas le processus d'amorçage des munitions, qu'elle est peu encombrante et qu'elle est simple à mettre en oeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent: - la figure 1, une illustration d'une munition subissant un choc d'un agresseur; - les figures 2, 3, 4 et 5, des exemples de modes de réalisations possibles d'une munition selon l'invention. La figure 1 présente une munition 1 subissant une agression. Cette munition comporte un relais d'amorçage 2 situé dans l'explosif 3, peu sensible aux chocs par exemple. Le relais 2 est relié à un détonateur 4 traversant le flasque de fermeture 8 de la munition. La présence du relais d'amorçage 2, lui-même constitué d'une charge explosive s'explique notamment par le fait que l'explosif 3 de la munition n'est pas assez sensible au détonateur 4. L'ensemble des éléments 2, 3, 4, 8 de la munition 1 sont par exemple à symétrie de révolution autour d'un axe 9. A titre d'exemple, le relais d'amorçage 2 est situé en extrémité de la munition, près du flasque de fermeture 8. Ce relais 2 peut néanmoins être situé à n'importe quelle hauteur de la munition. Un agresseur 5 percute la paroi de confinement 6 de la munition 1, cette paroi étant par exemple à symétrie de révolution. II s'ensuit la propagation d'une onde de choc 7 du point d'impact vers le relais d'amorçage 2. Pour enrayer le processus de transition entre choc et détonation, il est logique d'augmenter la protection au niveau de la paroi de confinement afin de diminuer l'amplitude de l'onde de choc 7 transmise dans la charge principale 3. Une telle solution est coûteuse, encombrante et complexe à mettre en oeuvre. Une autre solution pourrait consister à diminuer la sensibilité du relais d'amorçage 2 en choisissant une composition d'amorçage moins sensible. Cependant, à force de diminuer la sensibilité du relais d'amorçage, celui-ci risque de ne plus être sensible au détonateur et donc opérationnel. La figure 2 illustre un mode de réalisation possible d'une munition selon l'invention, économique, peu encombrant et simple à mettre en oeuvre. Dans ce mode de réalisation, le relais d'amorçage 2 est protégé par des moyens d'atténuation 21 de l'onde de choc 7. Ces moyens d'atténuation 21 protègent au moins la face radiale du relais d'amorçage 2. Les moyens d'atténuation 21 sont constitués en une ou plusieurs couches recouvrant sensiblement la face radiale du relais d'amorçage 2. Ces moyens d'atténuation créent une désadaptation d'impédance de choc. Placé à l'interface de l'explosif principal 3 et de l'explosif du relais d'amorçage, les moyens d'atténuation 21, du fait de leur impédance de choc, créent un amortissement de l'onde de choc 7 quand celle-ci atteint le relais d'amorçage 2. Ces moyens d'atténuation sont dimensionnés de façon à faire baisser la pression de choc sous le seuil de pression d'initiation de l'explosif d'amorçage du relais 2. La figure 2 présente un exemple de réalisation où les moyens d'atténuation 21 sont constitués d'une seule couche. Dans ce cas un matériau à forte impédance de choc comme par exemple l'acier ou le tungstène peut être utilisé. La figure 3 présente un autre mode de réalisation possible d'une munition selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, les moyens d'atténuation 21 sont constitués de plusieurs couches 31, 32, 33, trois par exemple. Les couches sont constituées alternativement de matériaux à forte et à faible impédance de choc. Le matériau 33 le plus extérieur vis à vis du relais d'amorçage 2 est de préférence à forte impédance de choc pour une atténuation importante. Les matériaux à forte impédance 31, 33 peuvent être par exemple l'acier ou le tungstène. Les matériaux à faible impédance 32 peuvent être par exemple choisis parmi les matériaux en matières plastiques telles que notamment le polyéthylène ou encore en agglomérés de bois tels que notamment le liège. Pour une atténuation donnée, l'épaisseur dans le sens radial, occupée par les moyens d'atténuation 21 est moindre dans le cas à plusieurs couches selon la figure 3 qu'à une seule couche selon la figure 2. Le choix entre l'une et l'autre des solutions dépend notamment d'un compromis entre le niveau d'atténuation souhaité, le coût de réalisation et l'encombrement. La figure 4 illustre un autre mode de réalisation possible d'une munition selon l'invention. Ce mode de réalisation s'adapte notamment à certaines configurations de munitions où la hauteur de chargement étant importante, le relais d'amorçage 2 est situé en extrémité, au contact d'un des flasques de fermeture 4. Dans ce cas, la face de sortie 41 du relais d'amorçage peut devenir vulnérable car susceptible d'être plus facilement soumise à des sollicitations d'onde de choc 7. Le relais d'amorçage 2 est alors recouvert sur toutes ses faces apparentes par les moyens d'atténuation 21. Ces moyens d'atténuation peuvent alors être à une ou plusieurs couche conformément aux modes de réalisation relatifs aux figures 2 et 3. La protection placée sur l'extrémité 41 du relais d'amorçage 2 est sans conséquence sur le fonctionnement détonique nominal de la munition car les pressions générées par la détonation du relais d'amorçage 2, qui sont supérieures généralement à 250 k bar, sont trop importantes pour être suffisamment atténuées de manière à empêcher l'amorçage de l'explosif principal 3. Qu'ils soient à une ou plusieurs couches, les moyens de protection 21 ne détériorent pas les bons niveaux de réponse du relais d'amorçage 2 aux agressions thermiques, notamment en cas d'incendie ou d'échauffement lent, ce dernier cas étant en fait très souvent le plus agressif. En effet, de façon générale, L'explosif du relais 2 présente des caractéristiques thermiques plus favorables que l'explosif de chargement 3. Ce dernier se décompose sous l'effet d'une température inférieure au seuil de température d'apparition d'événements pyrotechniques qui caractérisent le relais. La figure 5 illustre un autre mode de réalisation possible selon l'invention, utilisé notamment dans le cas où l'explosif du chargement 3 et l'explosif du relais d'amorçage 2 ont des caractéristiques thermiques très voisines. La figure 5 représente une vue en coupe du relais d'amorçage 2 recouvert des moyens d'atténuation 21. Ces derniers ne sont pas constitués d'un seul bloc rigide mais sont constitués par exemple de quatre parties 51, 52, 53, 54. Les jeux 55 entre ces parties sont juste suffisants pour empêcher un confinement étanche de l'explosif et permettre l'échappement des gaz de combustion. Les parties 51, 52, 53,. 54 peuvent être constituées d'une ou plusieurs couches. REVENDICATIONS 1. Munition à faible sensibilité aux chocs (7) comportant une charge principale (3) et un relais d'amorçage (2) contenu dans la charge (3), caractérisée en ce que le relais d'amorçage (2) est protégé au moins sur sa face radiale par des moyens d'atténuation (21) créant une désadaptation d'impédance de choc. 2. Munition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'atténuation (21) recouvrent au moins sensiblement la face radiale du relais d'amorçage (2). 3. Munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de protection sont constitués de plusieurs couches de matériaux (31, 32, 33), un matériau à faible impédance de choc (32) s'intercalant entre deux matériaux à forte impédance de choc (31, 33). 4. Munition selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couche (33) le plus éloignée du relais d'amorçage (2) est à forte impédance de choc. 5. Munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le relais d'amorçage (2) étant situé en extrémité, au contact d'un des flasques de fermeture (4) de la munition, le relais d'amorçage (2) est recouvert par les moyens d'atténuation (21) sur toutes ses faces apparentes. 6. Munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens d'atténuation (21) sont constitués de plusieurs parties (51, 52, 53, 54) séparées par un jeu (55) empêchant un confinement de la charge. 7. Munition selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'atténuation (21) ayant une seule couche, ils sont constitués d'acier. 8. Munition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d'atténuation (21) ayant une seule couche, ils sont constitués de tungstène. 9. Munition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d'atténuation (21) ayant plusieurs couches, une couche (32) de faible impédance de choc est constituée d'aggloméré. 10. Munition selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d'atténuation (21) ayant plusieurs couches, une couche (32) de faible Impédance de choc est constituée de liège.