Brevet FR2813665A1 — publié le 20020308

La présente invention concerne un dispositif d'allumage de plusieurs charges creuses disposées les unes derrière les autres et à une certaine distance les unes des autres dans un projectile et agissant en direction avant, comprenant un dispositif d'allumage disposé dans la pointe du projectile et des dispositifs de mise à feu disposés dans les charges creuses, l'invention visant également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Le principe de la charge creuse ainsi que de son utilisation dans des projectiles destinés à combattre des cibles blindées est connu depuis longtemps. La technique connue permet également d'améliorer l'efficacité de projectiles à charges creuses en disposant dans une tête de combat plusieurs charges creuses qui augmentent l'intensité du dard de la charge. C'est ainsi qu'on connait par le brevet américain n 3 388 633 un projectile contenant deux charges creuses disposées l'une derrière l'autre et dirigées vers l'avant. Ce projectile est pourvu d'un allumage par percussion qui met à feu d'abord la charge creuse arrière pourvue d'un allumeur à détonateur, puis allume la charge creuse avant pourvue simplement d'un détonateur. On connait par ailleurs par le brevet allemand n 925 094 un projectile comprenant plusieurs charges creuses disposées les unes derrière les autres et dont l'allumage s'effectue également à partir de la charge située à l'arrière par rapport à la cible Il en résulte une onde explosive se développant de l'arrière vers l'avant qui a pour effet de concentrer les effets des charges creuses individuelles sur un axe commun et qui provoque une augmentation instantannée de l'intensité. Cependant, il s'est avéré qu'un dard de charges creuses ainsi amélioré du point de vue de son intensité ne parvient pas à pénétrer des blindages de construction compliquée tels que ceux qui ne sont pas constitués exclusivement par des tôles rigides réliées les unes aux autres mais comprennent des tôles disposées à une certaine distance les unes des autres et succeptibles de céder, également appelées tôles de voilement, de sorte que les projectiles à charges creuses du type connu restent sans effet dans des cas de ce type. L'objet de l'invention est d'augmenter de façon importante la puissance de percement de projectiles à charges creuses pour que ces projectiles soient en mesure de transpercer également des blindages spéciaux construits de cette manière. Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que le dispositif d'allumage allume d'abord le dispositif de mise à feu de la charge creuse située le plus en avant puis successivement les dispositifs de mise à feu des charges creuses disposées â la suite de celle-ci. Du fait que c'est d'abord la charge creuse qui est parvenue la première sur la cible qui est allumée et ensuite successivement celles qui sont disposées derrière elle, on évite que les charges creuses individuelles s'influencent mutuellement dans leur action, et il en résulte un effet des charges creuses se manifestant par impulsions qui prolongent la durée de leur action. Grâce au procédé d'allumage selon l'invention et selon lequel les charges creuses situées à l'avant commencent à libérer le passage pour celles qui sont situées derrière, il est possible de combattre efficacement les blindages tels que ceux qui ont été décrits ci-dessus. Même quand il s'agit de blindages actifs dans lesquels sont aménagées des charges explosives dans la zone du blindage externe, et par la détonation des quelles les pointes habituelles des charges creuses sont rendues largement inefficaces, on obtient un effet considérablement plus puissant avec le dard à impulsions. L'invention prévoit par ailleurs un dispositif d'allumage au moyen duquel c'est d'abord le dispositif de mise à feu de la charge creuse située à l'avant qui est initié et ensuite séquen- tiellement les dispositifs de mise à feu des charges creuses disposées à la suite à une certaine distance fixe les unes des autres à l'intérieur du projectile. Grâce à cette mesure, on obtient l'effet de pénétration décrit au moyen d'un projectile dans lequel les charges creuses sont disposes à une certaine distance fixe et prédéterminée les unes des autres de sorte que le procédé d'amorçage prévu par l'invention peut être mis en oeuvre sans qu'il y ait une influence réciproque des charges creuses les unes sur les autres. Pour exclure que dans la mise en oeuvre du procédé d'allumage selon l'invention on constate un allumage non contrôlé des charges creuses suivantes dès l'allumage de la charge creuse située à l'avant, on sait que les charges creuses individuelles doivent être séparées les unes des autres d'une certaine distance correspondant plus ou moins au calibre du projectile. Pour parvenir à maintenir cette distance qui est essentielle à la séquence d'allumage de manière peu coûteuse, une forme de réalisation particulièrement avantageuse d'un projectile à charges creuses de ce type prévoit un montage télescopique constitué par plusieurs éléments de paroi. De cette manière, et sans modifier la haute efficacité du projectile, on n'a besoin que d'un espace nettement réduit pour le stockage en magasin et la longueur du projectile peut être réduite, ce qui est avantageux du point de vue balistique. Du fait que les charges creuses séparées les unes des autres sont reliées aux éléments de paroi et que ces derniers sont alors combinés les uns aux autres, la fabrication d'un projectile de ce type est étonnamment simple. I1 est possible de faire varier le nombre de charges creuses utilisées sans entraîner des dépenses importantes d'ordre technique. I1 est particulièrement avantageux aussi bien sur le plan d'une économie de poids que sur celui du coût de la fabrication d'un tel projectile que le déploiement télescopique des éléments de paroi s'effectuent à l'aide d'un dispositif pneumatique commandé par une minuterie. A cet égard, il est approprié de relier respectivement des pistons pneumatiques aux éléments de paroi situés à l'intérieur et à l'extérieur et d'utiliser pour leur commande un générateur de gaz qui peut être déclenchê par un dispositif dépendant du temps ou de la distance et aménagé de préférence dans sa partie arrière. Une possibilité particulièrement simple et permettant d'économiser de la place pour le mouvement télescopique des éléments de paroi consiste dans le fait que les charges creuses, à l'exception de celle qui est reliée à l'élément de paroi le plus en avant, sont pourvues de canalisations de gaz disposées principalement sur le pourtour des charges creuses et par lesquelles le gaz fourni par le générateur de gaz parvient dans la partie avant du projectile, et celui-ci se déploie à la manière d'un piston pneumatique en direction longitudinale sur la longueur déterminée par des butées. Mais il est également possible dans le cadre de l'invention d'obtenir le mouvement télescopique des éléments de paroi soit au moyen d'un ou plusieurs ressorts hélicoidaux ou de prévoir des moyens de freinage aérodynamiques grâce auxquels la partie arrière du projectile et l'êlément de paroi le plus à l'arrière et relié à celle-ci sont retardés par rapport à la pointe du projectile. Une possibilité d'une simplicité surprenante consiste à réaliser le procédé d'allumage selon l'invention en effectuant l'allumage des charges creuses disposées les unes derrière les autres au moyen d'une charge creuse additionnelle et de plus faible force disposée dans la pointe de la tête de combat et qui peut être initiée par un allumeur à écartement connu et dont la direction de l'action est contraire à celle des autres charges creuses. Le dard de cette charge creuse supplémentaire initie successivement les dispositifs de mise à feu des autres charges creuses sans qu'il soit nécessaire d'avoir recours à d'autres moyens tels que des dispositifs à retardement pour maintenir la séquence d'allumage prévue selon l'invention. I1 est avantageux que les charges creuses à initier soient pourvues respectivement d'un alésage qui les traverse et qui est destiné à loger des capsules détonatrices pourvues d'un alésage central de manière que le dard de la charge creuse prévue pour l'initiation puisse parvenir sans être gèné dans les charges creuses situées à l'arrière. I1 est également possible dans le cadre de l'invention de prévoir pour l'allumage temporisé considéré un dispositif d'allumage électronique, ou bien un dispositif d'allumage fonctionnant purement mécaniquement et qui font partie du champ d'application de l'invention. Les éléments de paroi peuvent être aménagés, selon l'invention, de manière que celui dont le diamètre est le plus important et qui contient de ce fait la charge creuse la plus forte constitue la fermeture de la partie télescopique du projectile alors que celle dont le diamètre est le plus faible constitue sa fermeture avant, ou bien inversement. En vue d'un meilleur guidage des éléments de paroi susceptibles de se déplacer les uns par rapport aux autres, ceux-ci peuvent comprendre en direction longitudinale des nervures en matière synthétique appliquées par pulvérisation. La réalisation d'une puissance de pénétration aussi élevée que possible ne dépend pas non plus en dernier lieu du type de charges creuses utilisées. C'est pourquoi la forme de réalisation préférée de l'invention prévoit que toutes les charges creuses sont constituées sous forme de charges creuses à cône aplati. Comme dans ce type de charges creuses, le revêtement de chaque charge individuelle est déformé pour réaliser un unique projectile, on obtient du fait de la disposition et de la séquence d'allumage des charges creuses selon l'invention un dard constitué par un certain nombre de projectiles relativement plus lents mais de plus grande masse, ce qui permet de réaliser un transfert le plus important possible d'énergie sur le blindage et de ce fait une déformation importante dans le cas des tôles de blindage du type décrit ci-dessus et qui ne sont pas reliées rigidement au reste du blindage. Les revêtements des charges creuses à épaisseur de paroi progressive ou dégressive permettent d'obtenir cet effet et même de l'amplifier. A cet égard, on peut également imaginer de prévoir une chaîne de charges creuses dont les revêtements sont pourvus d'un angle d'ouverture différent, l'angle d'ouverture de la charge creuse située à l'avant étant par exemple le plus faible et celui de la charge creuse située le plus à l'arrière le plus grand. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide des dessins ci-annexés dans lesquels: La figure 1 représente un exemple de réalisation du projectile selon l'invention en position de départ (en coupe longitudinale); La figure 2 représente le même projectile après le mouvement télescopique (en coupe transversale); La figure 3 représente le projectile de la figure 1 vu de face; La figure 4 est une coupe de la zone IV de la figure 1; La figure 5 représente un autre exemple de réalisation du projectile selon l'invention, en coupe longitudinale; La figure 6 représente le même projectile après le mouvement tÉ Iescopique (E>n coupe lorg.ittzdinale); La figure 7 représente un troisième exemple de réalisation du projectile selon l'invention (en coupe longitudinale); et La figure 8 représente'le même projectile après le mouvement télescopique (en coupe longitudinale). Sur les figures toutes les mêmes pièces sont désignées par les mêmes références. Un projectile de gros calibre 1 comprend dans sa zone périphérique plusieurs élements de paroi 2, 3, 4 et 5 pouvant télescoper les uns dans les autres et dont l'élément le plus externe 5 est solidaire de l'enveloppe 6 du projectile, alors que l'élément de paroi le plus interne 2 porte également l'ogive 7 du projectile 1. Les éléments de paroi 2, 3 et 4 sont pourvus de cliquets de blocage 2', 3' et 4' et comprennent en outre aux points terminaux auxquels ils se raccordent les uns aux autres des butées 3", 4" et 5" ou 2"', 3"' et 4"'. En outre, à chaque élément de paroi 2 à 5 est associée une charge creuse 8, 9, 10 et 11 qui lui est solidaire. Dans l'exemple de réalisation représenté ici, les charges creuses 8 à 11 sont pourvues d'un angle d'ouverture individuel d'environ 140 , elles sont habillées de plaques métalliques de revêtement 12, 13, 14 et 15, et elles comprennent chacune un alésage central 16, 17, 18 ou 19. Les capsules d'allumage 20, 21, 22 et 23 qui sont également pourvues d'un alésage central servent de moyen d'allumage A la partie avant de l'ogive 7 est aménagée une autre charge creuse 25, et dans ce cas une charge creusa en forme de cône pointu dont la direction de l'effet est en direction contraire à celle des autres charges creuses 8 à 11, cette charge étant pourvue également d'une capsule d'allumage 26. A l'avant de cette charge creuse est disposée l'allumeur du projectile 27 qui est constitué dans ce cas par un allumeur à écartement. Dans l'enveloppe du projectile 1 sont disposés quatre pistons pneumatiques 28 équidistants dont l'extrémité arrière s'appuie sur un épaulement périphérique 32 de l'élément de paroi 5. Les pistons coopèrent avec des entretoises associées 33 qui sont solidaires aussi bien des pistons que de l'ogive 7 et de l'élément de paroi 2. En direction radiale et à côté des pistons pneumatiques 28 sont disposés les écarteurs 37 qui sont introduits dans des alésages de l'épaulement périphérique. Pour bloquer les pièces télescopiques du projectile, ces c_carteurs sont pourvus de butées 41 en forme de boutons-pression qui pénètrent dans des alésages correspondants 42 des entretoises lorsque les écarteurs portent contre ces entretoises 33. A la partie arrière du projectile 1 est disposé finalement un générateur de gaz 43 comprenant une minuterie et relié aux pistons pneumatiques par les conduites de pression 44. Peu avant l'arrivée du projectile sur la cible, les éléments de paroi 2 à 5 ainsi que les charges creuses 8 à 11 qui leur sont rattachées se trouvent dans la position de départ représentée sur la figure 1. Les éléments de paroi sont alors engagés les uns dans les autres de manière que les écarteurs 37 portent sur les entretoises associées 33 et que les charges creuses 8 à 11 soient rapprochées les unes des autres sans intervalle. Les pistons pneumatiques sont de même dans leur position la plus courte. Dans cette position, le projectile 1 est assuré de ne pas se déployer de façon non intentionnelle du fait que les butées 41 pénètrent dans les alésages associés 42, déploiement qui pourrait survenir du fait d'une position en oblique ou perpendiculaire du projectile. Les forces d'inertie appliquées dans la phase du tir sur l'ogive 7 et les éléments de paroi 2 à 4 sont supportées par les écarteurs 37 et les charges creuses 8 à 10 sont supportées par les charges qui leur sont respectivement voisines. Dans la dernière partie de la phase du vol, le générateur de gaz 43 est actionné et il fait sortir les pistons pneumatiques 28 par l'intermédiaire des conduites de pression 44. I1 en résulte que le blocage qui était obtenu par les butées 41 introduites dans les alésages 42 est dégagé et que l'ogive 7 du projectile ainsi que l'élément de paroi 2 relié à cette dernière sont sortis en direction du vol. Lorsque les paires de butées respectives et coopérant les unes avec les autres 2"'/3", 3"'/4" et 4"'/5" viennent successivement en appui réciproque, les éléments de paroi 3 et 4 sortent alors complètement l'un après l'autre et sont bloqués dans cette position du fait du blocage des cliquets de blocage 2' à 4'. Les charges creuses reliées aux éléments de paroi atteignent alors la distance déterminée par les butées et qui est nécessaire pour éviter une initiation incontrôlée des charges creuses suivantes par l'allumage de la charge creuse située le plus à l'avant. Cette disposition est représentée sur la figure 2. ImmÉ,diatement avant l'impact sur la cible, l'allumeur 27 initie la capsule d'allumage 26 qui allume de son côté la charge creuse 25. Le dard qui en résulte et qui est dirigé vers les charges creuses 8 à 11 parvient par les alésages 16 à 19 successivement aux capsules d'allumage annulaire 20 à 23 et les initie. on obtient de ce fait une explosion décalée dans le temps des charges creuses 8 à 11, et en raison de leur disposition en succession, c'est d'abord la charge creuse avant 8 et ensuite séquentiellement les charges creuses suivantes 9 à 11 qui sont explosées. Dans l'exemple de réalisation du projectile selon l'invention représenté sur les figures 5 et 6, on dispose â la place des pistons pneumatiques 28 actionnés par le générateur de gaz 43 des canalisations de gaz 45 à 47 à l'extérieur du projectile, dans la zone marginale des charges creuses individuelles 17 à 19 et qui relient les espaces creux circonscrits par les éléments de paroi individuels les uns aux autres. L'exemple de réalisation représenté sur les figures 5 à 6 reprend la position de départ représentée sur la figure 5 dans la première partie de la phase de vol. Lorsque le générateur de gaz 43 a été actionné, le gaz produit par ce dernier parvient par les conduites de pression 44 et les canalisations de gaz 45 à 47 dans les espaces creux circonscrits par les éléments de paroi individuels et exercent une pression à la manière d'un piston pneumatique sur les éléments de paroi 2 à 5 jusqu'à ce qu'ils parviennent dans la position opposée déterminée par les paires de butées. Dans cette position, les éléments de paroi 2 à 4 sont bloqués par les cliquets de blocage 2' à 5'. La suite du mouvement s'effectue alors de façon analogue à celle du premier exemple de réalisation. Par différence avec l'exemple de réalisation représenté sur les figures 5 à 6, les éléments de paroi 2 à 5 de l'exemple de réalisation représenté sur les figures 7 à 8 sont disposés de manière que l'élément de paroi le plus à l'avant 2 soit de plus grand diamètre et contienne de ce fait la charge creuse la plus importante. Le mouvement télescopique et l'allumage sont identiques dans ce projectile à ceux représentés sur les figures 5 à 6. Comme il s'agit en ce qui concerne les charges creuses des exemples de réalisation décrits de charges creuses à cône aplati, la masse totale du revêtement constitue chaque fois pratiquement un projectile en longueur et on obtient de cette manière une chaîne de quatre projectiles situés les uns derrière les autres, chacun d'entre eux qui explose lib#rant respectivement le chemin de celui qui le suit, ce qui permet de renforcer considérablement la puissance de pénétration. Dans le cas du blindage décrit cidessus et constitué par des tôles de voilement, ces tôles sont si fortement déformées par le premier projectile qu'elles ne constituent plus un obstacle pour les projectiles suivants. REVENDICATIONS 1. Procédé d'allumage de plusieurs charges creuses disposées à une certaine distance les unes derrière les autres dans un projectile et dont l'effet est dirigé vers l'avant, comprenant un dispositif d'allumage disposé dans la pointe du projectile et des dispositifs de mise à feu disposés dans les charges creuses, caractérisé en ce que le dispositif d'allumage (25, 26, 27) allume d'abord le dispositif de mise à feu (20) de la charge creuse (8) située à l'avant, puis séquentiellement les dispositifs de mise à feu (21, 22, 23) des charges creuses (9, 10, 11) situées à la suite. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, constitué par un projectile comprenant plusieurs charges creuses disposées les unes derrière les autres et à une certaine distance les unes des autres et agissant en direction avant, et comprenant un dispositif d'allumage disposé dans la pointe du projectile et des dispositifs de mise à feu disposés dans les charges creuses, caractérisé par un dispositif d'allumage (25, 26, 27) par lequel sont initiés d'abord le dispositif de mise à feu (20) de la charge creuse (8) située en avant puis séquentiellement les dispositifs de mise à feu (21, 22, 23) des charges creuses (9, 10, 11) disposées à la suite et à une certaine distance fixe les unes des autres dans le projectile (1). 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, caractérisé en ce que le projectile (1) est constitué dans sa zone périphérique par des éléments de paroi (2, 3, 4, 5) en forme de tubes qui peuvent coulisser les uns dans les autres télescopiquement et être tirés les uns des autres avant l'impact ta ci.blr- par.- pan dispositU r_éa.eseopique, et en ce chie Les charges creuses (8, 9, 10, 11) sont disposées dans les éléments de paroi (2, 3, 4, 5) de manière à constituer entre elles dans le projectile un espace prédéterminé après la sortie télescopique des éléments de paroi. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments de paroi (2, 3, 4, 5) pouvant pénétrer télescopique- ment les uns dans les autres sont arrêtés par des butées (41, 42) et peuvent être sortis télescopiquement les uns des autres avant l'impact sur la cible par un dispositif pneumatique comprenant une minuterie (43, 44) jusqu'à des butées (2"', 3', 3"', 4', 4"', 5') fixant l'espace prédéterminé entre les charges creuses. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que des pistons pneumatiques (28) sont reliés à l'élément de paroi interne et à l'élément de paroi externe (2, 5), un générateur de gaz (43) qui peut être initié par un dispositif temporisé servant à leur commande et étant disposé également dans le projectile (1) et de préférence dans sa partie arrière. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les charges creuses (8, 9, 10, 11) sont pourvues, à l'exception de l'élément de paroi situé à l'avant, de canalisations de gaz (45, 46, 47) disposées principalement sur le rebord des charges creuses (17, 18, 19). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu pour l'allumage des charges creuses (8, 9, 10, 11) une charge creuse additionnelle (25) de force plus faible disposée dans la pointe du projectile (1) et qui peut être initiée par un allumeur à écartement (27) connu en soi, dont la direction de l'effet est contraire à celui des autres charges creuses (8, 9, 10, 11). 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les charges creuses (8, 9, 10, 11) comprennent chacune un alésage central (16, 17, 18, 19) qui les traverse et qui est destiné à recevoir des capsules d'allumage (20, 21, 22, 23) pourvues d'un alésage central. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que les charges creuses (8, 9, 10, 11) sont constituées sous la forme de charges creuses en cône aplati.