Brevet FR2794855A1 — publié le 20001215

L'invention concerne une cartouche avec dispositif d'allumage électrothermique. Dans les cartouches connues avec dispositif d'allumage électrothermique, pour l'allumage de la poudre de charge propulsive, un conducteur en forme de fil est traversé, dans la zone côté fond de la cartouche correspondante, par un courant si fort qu'il se vaporise de manière explosive et qu'il produit un arc électrique de haute énergie. L'arc électrique allume alors la poudre de charge propulsive correspondante. Il s'est avéré désavantageux dans ces cartouches connues que l'arc électrique io généré côté fond n'allume d'abord qu'un pourcentage relativement réduit de poudre de charge propulsive et que fréquemment, notamment dans le cas de poudres de charge propulsive difficilement allumables (LOVA), on n'obtienne pas un comportement reproductible à la combustion de la poudre. 1s La présente invention a pour but d'indiquer une cartouche du type précité dans laquelle même les poudres difficilement initiables avec une densité de charge élevée présentent un comportement reproductible à la combustion, sans que la puissance et/ou la résistance aux hautes tensions de la cartouche en soient influencées négativement. Ce but est atteint avec la cartouche suivant l'invention en ce que: (a) la cartouche comprend une douille remplie au moins partiellement d'une poudre de charge propulsive, ainsi qu'un culot fermant la douille côté fond; une électrode à haute tension est disposée sur le culot; sur son côté tourné vers le volume intérieur de la douille, l'électrode à haute tension est reliée à la première extrémité d'au moins un fil électriquement conducteur, qui s'étend axialement à travers la poudre de la 2 2794855 charge propulsive et qui est relié, par sa deuxième extrémité, à un élément de contact, dans la zone avant de la douille de charge propulsive; au moins dans une zone partielle de la douille de la charge propulsive, le fil électriquement conducteur est guidé axialement à travers un tube constitué de poudre de charge propulsive, et en ce que: sur son côté tourné vers le volume intérieur de la douille, l'électrode à haute tension est reliée à la première extrémité d'au moins un tube en poudre de charge propulsive, qui s'étend axialement à travers la poudre et qui côté intérieur est pourvu d'une couche électriquement conductrice 1o établissant le contact avec l'électrode à haut tension; la couche électriquement conductrice est reliée, sur son extrémité tournée à l'opposé de l'électrode à haute tension, par l'intermédiaire d'un fil électrique, à un élément de contact disposé dans la zone avant de la douille de la charge propulsive. L'idée essentielle de l'invention est de prévoir dans la douille de la cartouche, remplie de poudre de charge propulsive, des canaux d'allumage spéciaux s'étendant axialement à travers la poudre de charge propulsive et qui sont essentiellement constitués de tubes de poudre de charge propulsive qui enferment chacun un fil relié à l'électrode à haute tension ou qui sont pourvus côté intérieur d'une couche électriquement conductrice, établissant le contact avec l'électrode à haute tension. Si l'électrode à haute tension est reliée à une installation correspondante d'alimentation en énergie, les fils qui se trouvent dans les tubes de charge propulsive ou la métallisation de ces derniers se vaporisent brusquement et produisent à l'intérieur de chaque tube un canal de plasma d'arc électrique. Par ces canaux de plasma, s'écoule alors le courant et de l'énergie est délivrée au milieu ambiant avec une haute puissance, par des mécanismes de transport de rayonnements. Cette cession d'énergie conduit 3 2794855 à un allumage rapide des tubes de charge propulsive et à leur fragmentation. Les fragments des tubes des charges propulsives qui brûlent ainsi que le rayonnement d'arc électrique libéré provoquent alors un allumage rapide et uniforme de la poudre. D'une manière avantageuse, les tubes de poudre de charge propulsive devraient présenter des ouvertures radiales, de façon qu'il se produise une transmission rapide de l'énergie au lit de poudre entouré et de manière à provoquer son initiation. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, il est prévu io au moins trois canaux d'allumage, l'électrode à haute tension étant réalisée en tant que distributeur de courant sur son côté tourné vers le volume intérieur de la douille de la cartouche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de l'exemple de réalisation décrit ci-après à l'aide des dessins. 1 5 La fig. 1 est une vue en coupe longitudinale d'un exemple de réalisation d'une cartouche suivant l'invention, avec trois canaux d'allumage; la fig. 2 est une vue à plus grande échelle de la section transversale de la cartouche représentée sur la fig. 1, le long de la ligne désignée sur celle-ci par II-II; et la fig. 3 est une vue en coupe transversale correspondant à celle de la fig. 2 d'un autre exemple de réalisation de la cartouche suivant l'invention. Sur la fig. 1, la référence 1 désigne une cartouche de gros calibre (par exemple pour tirer à partir d'une arme de blindé) qui est reliée pour l'allumage à une source d'énergie 3 par un interrupteur 2. L'arme correspondante, dans laquelle se trouve la cartouche, n'a pas été représentée pour plus de clarté. 4 2794855 La cartouche 1 comprend une douille 5 en matière combustible, remplie de poudre de charge propulsive 4, ainsi qu'un culot 6 en métal, fermant la douille de charge propulsive 5 côté fond. La douille 5 combustible est fixée par complémentarité de forme, dans la zone de son extrémité 7 côté culot, entre un élément façonné isolant 8 et le culot 6 de la douille. Dans le culot 6 de la douille est disposée au milieu une électrode à haute tension 9, isolée électriquement par rapport à celui- ci, qui traverse l'élément façonné isolant 8 et qui est reliée à un disque métallique 10 ïo servant de distributeur de courant. Sur le distributeur de courant 10 sont fixés trois fils 11 à 13 électriquement conducteurs qui sont guidés chacun axialement à travers un tube 14 à 16 constitué de poudre de charge propulsive (fig. 2) et qui sont reliés à un élément de contact 18 annulaire dans la zone du couvercle 17 de la douille de la charge propulsive 5. De son côté, l'élément de contact 18 est en contact avec la paroi intérieure au potentiel de terre de l'arme non représentée. Les tubes de poudre de charge propulsive 14 à 16 sont pourvus d'ouvertures radiales 19 réparties sur leur longueur et leur pourtour. Pour tirer la cartouche 1, on ferme l'interrupteur 2 et la source d'énergie, équipée d'une série de condensateurs chargés (pour une tension allant jusqu'à 40 kV), est déchargée brusquement. Le courant de décharge ainsi produit conduit à l'explosion électrique des fils 11 à 13 et à l'amorce de décharges d'arc électrique à l'intérieur des tubes de poudre de la charge propulsive 14 à 16. Les tubes sont allumés par les arcs électriques et sont brusquement fragmentés. Les fragments des tubes 14 à 16 qui brûlent et qui sont projetés ainsi que le rayonnement d'arc électrique libéré provoquent alors un allumage rapide et uniforme de la poudre 4 qui se trouve dans la douille et qui se transforme ensuite avec la douille 5 combustible. Sur la fig. 3 est représenté un exemple de réalisation de l'invention dans lequel pour générer un arc électrique, on n'a prévu aucun fil, mais on a s appliqué des couches 20 à 22 électriquement conductrices sur les côtés intérieurs des tubes de poudre de charge propulsive 14' à 16'. Les couches à 22 sont reliées d'une part au distributeur de courant 10' (fig. 1) et d'autre part, par des fils, à l'élément de contact 18. 6 2794855 REVENDICATIONS 1. - Cartouche avec dispositif d'allumage électrothermique présentant les caractéristiques suivantes: (a) la cartouche (1) comprend une douille (5) remplie au moins partiellement d'une poudre de charge propulsive (4), ainsi qu'un culot (6) fermant la douille(5) côté fond; (b) une électrode à haute tension (9) est disposée sur le culot (6) o0 (c) sur son côté tourné vers le volume intérieur de la douille (5), l'électrode à haute tension (9) est reliée à la première extrémité d'au moins un fil (11 à 13) électriquement conducteur, qui s'étend axialement à travers la poudre (4) et qui est relié, par sa deuxième extrémité, à un élément de contact (18), dans la zone avant de la douille de la charge propulsive (5); 1 5 (d) au moins dans une zone partielle de la douille de charge propulsive (5), le fil (11 à 13) électriquement conducteur est guidé axialement à travers un tube (14 à 16) constitué de poudre de charge propulsive. 2. - Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube (14 à 16) constitué de poudre de charge propulsive prend appui côté fond contre l'électrode à haute tension (9). 3. - Cartouche avec dispositif d'allumage électrothermique présentant les caractéristiques suivantes: (a) la cartouche (1) comprend une douille (5) remplie au moins partiellement d'une poudre de charge propulsive (4), ainsi qu'un culot (6) fermant la douille(5) côté fond; 7 2794855 (b) une électrode à haute tension (9) est disposée sur le culot (6) (c) sur son côté tourné vers le volume intérieur de la douille (5), l'électrode à haute tension (9) est reliée à la première extrémité d'au moins un tube (14' à 16') en poudre de charge propulsive, qui s'étend axialement à travers la poudre de charge propulsive (4) et qui, côté intérieur, est pourvu d'une couche (20 à 22) électriquement conductrice établissant le contact avec l'électrode à haut tension (9); (d) la couche (20 à 22) électriquement conductrice est reliée, sur son extrémité tournée à l'opposé de l'électrode à haute tension (9), par to l'intermédiaire d'un fil électrique, à un élément de contact (18) disposé dans la zone avant de la douille de charge propulsive (5). 4. - Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le tube (14 à 16; 14' à 16') constitué de poudre de charge propulsive est pourvu de plusieurs ouvertures radiales (19), réparties i s sur sa longueur et son pourtour. 5. - Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'au moins trois tubes (14 à 16; 14' à 16') s'étendent axialement à travers la poudre (4) qui se trouve dans la douille (5) et en ce que l'électrode à haute tension (9) est réalisée en tant que distributeur de courant sur son côté tourné vers la volume intérieur de la douille (5). 6. - Cartouche selon la revendication 5, caractérisée en ce que le distributeur de courant (10) est constitué d'un disque métallique. 7. - Cartouche selon l'une des revendications I à 6, caractérisée en ce que l'élément de contact (18) annulaire est disposé dans la zone du couvercle (17) de la douille (5). 8 2794855 8. Cartouche selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la douille (5) est constituée d'un matériau combustible.