Brevet FR2771496A1 — publié le 19990528

Projectile sans allumeur, provoquant au moins la formation d'éclats et un effet d'énergie cinétique au moment de l'impact. L'invention concerne un projectile sous-calibré sans allumeur, provoquant au moins la formation d'éclats et un effet d'énergie cinétique au moment de l'impact, et de constitution sensiblement empilée, la formation des éclats provenant de parties disposées à l'arrière les unes des autres dont les matériaux les constituant présentent une aptitude à la rupture différente, et l'effet d'énergie cinétique venant en grande partie d'au moins un élément métallique -3 ayant une densité de 19 g.cm et un corps de pointe étant relié à un corps de projectile situé axialement derrière lui par l'intermédiaire d'un alésage à axe central centré dans ce dernier. On connaît un projectile de ce type par la demande de brevet européen et sa publication No 0051375. En raison de sa faible section et de sa densité moyenne qui est élevée, ce projectile ne subit qu'une baisse réduite de sa vitesse. De ce fait, on obtient une trajectoire allongée et le projectile convient donc à la lutte contre des cibles volantes. Mais il faut tenir compte de deux faits: en premier lieu, les dégâts que l'on peut infliger à la cible sont d'autant plus importants qu'est importante la quantité d'énergie inhérente d'un projectile transmise à la cible; en second lieu, les cibles volantes actuelles sont extraordinairement variées. Selon leur type, on distingue les engins volants stables et tournants ainsi que les missiles sans équipage. En ce qui concerne la constitution de ces cibles, on rencontre en dehors des peaux habituelles des avions réalisées en des alliages métalliques légers des agencements à plusieurs couches et de ce fait blindés, par exemple pour les hélicoptères de combat. On ne doit pas oublier les verrières avec leurs composants en verre acrylique et autres matériaux de ce type. Ceci permet de déterminer les caractéristiques qui doivent être données à un projectile du type indiqué: sa capacité à éclater doit être assurée meme quand il vient heurter des cibles de peau très mince, et il doit se former un éventail d'éclats allant en s'élargissant fortement et constitué par des éléments de dimensions diverses. Ce n'est qu'ainsi que l'on peut soumettre à l'effet destructeur des éléments qui sont essentiels au fonctionnement, disposés à des distances diverses, c' est-a-dire à une certaine profondeur à l'intérieur de la cible, à l'arrière de la peau externe de celle-ci, tels que des conduites d'alimentation, des réservoirs de carburant, des instruments et des pièces fragiles. Les éclats les plus importants se fragmentent en éclats plus petits se dispersant en éventail au moment où ils traversent la peau ou la plaque d'une cible, ou encore un capsulage protecteur ou un composant de blindage. Ceci provoque de nombreuses perforations sur une surface et sur une profondeur aussi importantes que possible de la cible. En outre, et en dehors de la formation d'éclats et de l'effet provoqué par la force cinétique, il convient également de créer un effet additionnel provoquant par exemple le formation de flammes ou un incendie. Finalement, il faut que le projectile puisse aussi convenir à son emploi contre des cibles terrestres tels que des blindés. Les projectiles connus du type indiqué dans le préambule ont besoin, pour obtenir la désagrégation de la pointe et/ou du corps du projectile monté axialement à la suite, de plusieurs minces peaux de cible disposées les unes derrière les autres ou d'une première peau ou plaque relativement épaisse. L'inconvénient qui en découle est la sensible réduction de leur plage d'utilisation contre des cibles. L'invention a donc pour but de créer un projectile du type indiqué dans le préambule qui suffise dans la pratique à remplir les conditions d'un projectile à usages multiples en ce qui concerne ses effets et la multiplicité des cibles qu'il peut attaquer, et que l'on puisse également utiliser dans les conditions existant par exemple quand il s'agit d'armes à canon automatiques. Selon l'invention, ce but est atteint du fait que l'on prévoit pour relier le corps de pointe au corps de projectile un élément désagrégateur mécanique qui assure, au moment de l'impact, de préférence par la transmission d'une sollicitation de surface spécifique élevée dans des régions prédéterminées, un fractionnement prédéterminé par la structure du matériau aussi bien du corps de pointe que du corps de projectile dès qu'il rencontre une première peau de faible épaisseur de la cible, et pouvant en outre exercer un effet additionnel en raison du type de matériau utilisé. Selon l'invention, l'élément désagrégateur est disposé sur le côté avant dans un alésage axial central du corps de pointe, cet alésage étant constitué sous forme d'un trou borgne. L'élément désagrégateur peut s'étendre dans le corps de pointe sur la totalité de sa longueur et il est constitué sur son côté avant essentiellement sous forme d'un cône de révolution. Avantageusement, le projectile comprend une partie élargie sur le côté avant de l'élément désagrégateur, sur la surface arrière de laquelle s'appuie le corps de pointe par une surface latérale avant correspondante. Avantageusement, la forme de la surface latérale arrière de la partie élargie est celle d'une enveloppe de cône tronqué. Par ailleurs, la surface frontale avant du corps de projectile pour former avec l'axe longitudinal de ce projectile un angle différent de 90c. Selon un autre mode de réalisation, l'élément désagrégateur est constitué à son extrémité arrière sous forme d'un cylindre de révolution auquel se raccorde une partie élargie au voisinage immédiat de son côté avant. L'alésage pratiqué dans le corps de projectile peut avoir la forme d'un trou borgne et une charge pyrotechnique pouvant être amorcée par le choc de l'impact peut être avantageusement disposée au voisinage d'une surface d'extrémité de l'élément désagrégateur. L'invention prévoit que le matériau du corps de pointe présente la capacité la plus élevée à se fractionner, par comparaison avec les matériaux constituant les autres parties du projectile. Le matériau du corps de pointe peut présenter une teneur aussi élevée que possible en tungstène. Mais le matériau de ce corps de pointe peut également correspondre à celui indiqué dans la demande de brevet allemand P 31 46 155.7 ou encore dans la demande de brevet allemand P 31 45 509.3. De toute manière le matériau de l'élément désagrégateur diffère au moins du matériau du corps de pointe et de celui du corps de projectile. Finalement, le matériau de l'élément désagrégateur participe au moins par une propriété pyrophorique à l'effet du projectile quand il parvient sur la cible. L'invention sera maintenant expliquée plus en détail à l'aide de cinq modes de réalisation préférés représentés sur les dessins annexés. On fera également une description des avantages obtenus au moyen des mesures qui viennent d'être indiquées. Sur les dessins qui sont des représentations simplifiées et en coupe, et en cas de besoin avec des parties découpées pour une meilleure compréhension: les figures 1 à 5 représentent cinq modes de réalisation d'un projectile selon l'invention prévu pour la stabilisation de sa rotation, les parties qui sont sensiblement les mêmes étant désignées par des références correspondantes. Selon la figure 1, un projectile 10 comprend un corps de projectile 12, un corps de pointe 16 et une partie arrière 20 ayant le même axe longitudinal central A. Un élément désagrégateur 18 est fixé par une partie arrière élargie 22 dans un alésage borgne 28 disposé dans l'axe central, dans la région d'une surface frontale 40 du corps de projectile 12. Le corps de pointe 16 comprenant un alésage borgne 28 dans l'axe central est fixé au corps de projectile 12 par l'intermédiaire d'une pièce avant de forme cylindrique circulaire 19 de l'élément désagrégateur 18. La partie arrière 20 est munie d'un évidement 56 dans l'axe central, destiné à une charge traçante non représentée et à la suite de laquelle peut être raccordée une charge auto-destructrice. Le corps de pointe 16 se termine par une pointe 54. Dans le projectile de la figure 2, la partie cylindrique circulaire 19 de l'élément désagrégateur 18 se termine par un cône de révolution 30 situé à l'avant et formant également la pointe 54 du projectile. L'élément désagrégateur 18 traverse l'ensemble du corps de pointe 16 dans un alésage traversant 26 et est fixé sur son côté arrière au corps de projectile 12 dans l'alésage borgne 22 qui a le même diamètre. A l'arrière, la partie 19 peut se terminer par une surface plane 50 ou par une surface en forme de cône de révolution 51 représentée en pointillés. La partie arrière 20 correspond à celle de la figure 1. Le projectile de la figure 3 se différencie de celui de la figure 2 par des détails concernant l'élément désagrégateur 18. Une partie arrière de forme cylindrique circulaire 44 se prolonge par une partie élargie 46 ayant une surface d'enveloppe en forme de cône tronqué 48 vers la partie cylindrique circulaire 19 qui se termine de son côté et vers l'avant par un cône de révolution 30 comprenant la pointe 54 du projectile. L'alésage borgne 22 pratiqué dans le corps de projectile 12 est adapté à la partie cylindrique circulaire arrière 54, et la partie arrière 20 correspond dans ce cas également à celle de la figure 1. Dans le projectile 10 de la figure 4, l'élément désagrégateur 18 comprend à l'avant une partie élargie 32 se terminant par le cône de révolution 30 constituant la pointe 54 du projectile. Dans ce cas, une surface latérale arrière 34 de la partie élargie 32 s'applique contre une surface latérale avant en forme d'anneau de cercle 38 du corps de pointe 16. Dans le projectile 10 de la figure 5, la partie cylindrique circulaire 19 de l'élément désagrégateur 18 se prolonge par un élargissement 32 ayant la forme d'une surface d'enveloppe en cône de révolution 36 et par le cône de révolution 30 constituant la pointe 54 du projectile. Une surface frontale avant 42 du corps de projectile 12 est en forme d'entonnoir, et cette surface frontale 42 forme avec l'axe central A un angle différent de 90". Le corps de pointe 16 est adapté par une surface latérale avant 39 à la surface d'enveloppe en forme de cône tronqué 36 et par une surface latérale arrière 43 à la surface frontale 42 du corps de projectile 12. Une charge pyrotechnique 52 pouvant être amorcée par l'impact est disposée dans l'alésage borgne 22 du corps de projectile 12 au voisinage d'une surface d'extrémité 50 de l'élément désagrégateur 18. Dans chacun des modes de réalisation écrits jusqu'ici, le matériau constituant chaque fois le corps de pointe 16 présente la plus grande fragilité possible ou la plus grande capacité à se fractionner. Le matériau du corps de projectile 12 comprend en grande partie un élément -3 métallique ayant une densité d'environ 19 g.cm et egalement une très forte fragilité, sa capacité à se fractionner étant cependant un peu inférieure à celle du matériau du corps de pointe 16. Le matériau de la partie arrière 20 présente, avec une part également très importante d'un élément métallique dont la densité est d'environ 19 g.cm 3, la résistance relativement la plus élevée. L'élément désagrégateur 18 utilisé dans chaque cas sert aussi bien au centrage et à la liaison du corps de pointe 16 avec le corps de projectile 12 qu'à la transmission lors de l'impact d'une sollicitation de surface spécifique élevée dans des régions prédéterminée. Les régions respectives 70 à 80 sont représentées aux figures 1 à 5. La région 70 (figure 1) qui est prévue dans le corps de pointe 16 est soumise lors de l'impact à la sollicitation de la surface frontale avant 19' de l'élément désagrégateur 18, ceci étant indépendant de l'angle d'impact. Les régions 72 et 74 contenue dans le corps de projectile 12 sont sumises à une sollicitation. Quand il s'agit d'un angle d'impact vraisemblablement différent de 90 , la région 76 entourant la partie 19 et la région 72 s'étendant autour de la partie 21 de l'élément désagrégateur 18 sont avant tout concernées. L'élément désagrégateur 18 développe un effet destructeur dans la région 72. Quand l'impact s'effectue sous un angle de 90 , c'est surtout la région 74 qui est concernée. Dans les modes de réalisation des figures 2 à 5, la région 76 du corps de pointe 16 qui entoure la partie cylindrique circulaire 19 de l'élément désagrégateur 18 se prolonge plus fortement vers l'avant. Du fait de la surface en cône de révolution 51 limitant par l'arrière la partie 19 (figure 2), on obtient avantageusement un effet additionnel de coin sur le corps de projectile 12. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la région 72 est sollicitée indépendamment de l'angle d'impact. Ceci provient de la constitution de la partie élargie 46 comprenant la surface d'enveloppe en forme de cône tronqué 48. Dans la région 78 et quand l'angle d'impact est différent de 90 , l'effet de coin provenant de la surface 38 se superpose à l'effet de rupture provoqué par la partie 44 de l'élément désagrégateur 18. Dans les modes de réalisation des figures 4 et 5, la région 80 du corps de pointe 16 ajoute son effet. Cette région est sollicitée par la surface 34 ou 36, et là encore indépendamment de l'angle d'impact. Du fait de la surface d'enveloppe en forme de cône tronqué 36, on obtient dans ce cas un effet déflecteur additionnel dirigé vers l'intérieur de la cible et provenant des éclats se formant à partir du matériau du corps de pointe 16. La surface frontale 42 en forme d'entonnoir du corps de projectile 12 soutient et renforce cet effet déflecteur par un effet concentrateur. La charge pyrotechnique 52 qui est amorcée par un impact de la surface terminale 50 provoque un effet additionnel renforçant le fractionnement du matériau du corps de projectile 12. En ce qui concerne les matériaux convenant pour réaliser le corps de pointe 16, on peut citer par exemple le tungstène fritté ou un matériau composite selon l'une des deux demandes de brevet allemand P 31 45 509.3 et P 31 46 155.7. Le tungstène fritté se caractérise par sa forte densité et par la fragilité que l'on désire. Lors de la destruction du corps de pointe 16, il se forme un cône d'éclats à angle d'ouverture important et constitué surtout par de petits éclats. L'énergie cinétique élevée inhérente des éclats provoque d'une part de nombreuses perforations dès la seconde peau ou plaque de la cible et d'autre part une réaction puissante des éclats avec les alliages d'aluminium de la peau de la cible qu'ils heurtent. Quand il s'agit de tungstène fritté, cette peau est repoussée du fait du fort développement de chaleur provenant du freinage des particules de tungstène qui sont riches en énergie cinétique. Dans ce cas, il peut y avoir formation de flammes ou un incendie additionnel. Pour chacun des deux matériaux composites mentionnés se déroule une réaction provoquée par le choc de l'impact, au cours de laquelle la chaleur est libérée et provoque le formation de flammes et un incendie. Si derrière la première peau mince de la cible existent des parties sensibles ou inflammables, celles-ci sont déjà sensiblement endommagées ou détruites par le matériau du corps de pointe 16. Le matériau du corps de projectile 12, quand il comprend une fraction importante d'un matériau métallique dont la densité est -3 d'environ 19 g.cm , tel que du tungstène, est également très réactif et fragilisable. Sous l'effet de l'élément désagrégateur 18, éventuellement renforcé par la charge 52, il y a d'abord formation à partir du matériau et dans la région de la surface frontale 40 ou 42 d'éclats relativement petits, dont 1 inertie est faible par rapport a l'accélération transversale provoquée par la rotation. La région suivante se fractionne en fragments plus importants dont la section a approximativement la forme de segments de cercles qui s'éloignent, pendant leur mouvement vers le centre de la cible, radialement à partir de l'axe longitudinal central A. Ils traversent les peaux ou plaques situées après la peau externe de la cible sur une surface plus importante et ils se fractionnent respectivement encore plus. On peut dire qu'il s'agit dans ce cas d'un effet en cascade. Des dispositifs et objets sensibles tels que des conduites d'alimentation, des réservoirs de carburant, des instruments et des munitions se trouvant en profondeur dans la cible sont englobés dans l'effet destructeur. Par coopération entre le corps de pointe 16 et le corps de projectile 12 avec l'élément désagrégateur 18, on parvient à un effet destructeur provoquant des perforations de grande surface et sur une zone étendue dès le début du processus de pénétration; grâce au projectile selon l'invention, on ne peut plus constater une traversée "lisse" indésirable provenant de son faible effet destructeur dans les composants de la cible situés à faible profondeur. Parmi les matériaux convenant à la réalisation de l'élément désagrégateur, on peut citer des alliages d'aluminium de résistance suffisante - comprenant éventuellement une fraction de zirconium -, de l'acier, un alliage fritté comprenant au moins 93X en poids de tungstène dans une phase de liant constituée par du fer et du nickel éventuellement avec un élément additionnel - et de l'uranium appauvri. On utilise alors la propriété pyrophorique du zirconium et de l'uranium appauvri pour obtenir des effets additionnels sur la cible. Une densité élevée du matériau de l'élément désagrégateur 18 est favorable en ce qui concerne la position du centre de gravité du projectile. Le matériau de la partie arrière 20 est comparativement le plus résistant en raison de sa densité élevée, par exemple du fait qu'il contient une fraction élevée de tungstène. De l'uranium appauvri convient également. Dans ce cas, la partie arrière 20 peut également endommager ou détruire des dispositifs fortement protégés et disposés à une distance plus importante à l'intérieur de la cible. REVENDICATIONS 1. Projectile sous-calibré sans allumeur, provoquant au moins la formation d'éclats et un effet d'énergie cinétique au moment de l'impact, et de constitution sensiblement empilée, la formation des éclats provenant de parties disposées à l'arrière les unes des autres dont les matériaux les constituant présentent une aptitude à la rupture différente, et l'effet d'énergie cinétique venant en grande partie d'au -3 moins un élément métallique ayant une densité de 19 g.cm , et un corps de pointe étant relié à un corps de projectile situé axialement derrière lui par l'intermédiaire d'un alésage à axe central centré dans ce dernier, caractérisé en ce que l'on prévoit pour relier le corps de pointe (16) au corps de projectile (12) un élément désagrégateur (18) mécanique qui assure, au moment de l'impact, de préférence par la transmission d'une sollicitation de surface spécifique élevée dans des régions prédéterminées (70, n, 74, 76, 78, 80) un fractionnement prédéterminé par la structure du matériau aussi bien du corps de pointe (16) que du corps de projectile (12) dès qu'il rencontre une première peau de faible épaisseur de la cible, et pouvant en outre exercer un effet additionnel en raison du type de matériau utilisé. 2. Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément désagrégateur (18) est reçu sur le côté avant dans un alésage axial central (26, 28) du corps de pointe (16). 3. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alésage (28) est constitué sous forme d'un trou borgne. 4. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément désagrégateur (18) traverse le corps de pointe (16) sur la totalité de sa longueur. 5. Projectile selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément désagrégateur (18) est constitué sur son côté avant sensiblement sous la forme d'un cône de révolution (30). 6. Projectile selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par une partie élargie (32) sur le côté avant de l'élément désagrégateur (18), sur la surface arrière (34; 36) de laquelle s'applique le corps de pointe (16) par une surface latérale avant correspondante (34; 39). 7. Projectile selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface arrière de la partie élargie (32) a la forme d'une enveloppe de tronc de cône de révolution (36). 8. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la surface frontale avant (42) du corps de projectile (12) se raccorde à l'axe longitudinal (A) du projectile en formant un angle différent de 90". 9. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'élément désagrégateur (18) a la forme, à l'extrémité de son côté arrière, d'un cylindre de révolution (44) auquel se raccorde au voisinage immédiat de son côté avant une partie élargie (46). 10. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'alésage pratiqué dans le corps de projectile (12) a la forme d'un trou borgne (22) et en ce qu'une charge (52) pouvant être amorcée pyrotechniquement par le choc de l'impact est disposée au voisinage d'une surface d'extrémité (50, 51) de l'élément désagrégateur (18). 11. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau du corps de pointe (16) présente une plus forte capacité à se fractionner que le matériau des autres parties (12, 18, 20) du projectile (10). 12. Projectile selon la revendication 11, caractérisé en ce que le matériau du corps de pointe (16) présente une teneur en tungstène aussi importante que possible. 13. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau du corps de pointe (16) correspond à celui selon la demande de brevet allemand P 31 46 155.7. 14. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le matériau du corps de pointe (16) correspond à celui selon la demande de brevet allemand P 31 45 509.3. 15. Projectile selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le matériau de l'élément désagrégateur (18) est différent au moins des matériaux du corps de pointe (16) et du corps de projectile (12). 16. Projectile selon la revendication 15, caractérisé en ce que le matériau de l'élément désagrégateur (18) participe au moins par sa propriété pyrophorique à l'effet du projectile (10) sur la cible.