Brevet FR2825145A1 — publié le 20021129

à un opérateur. La présente invention concerne une tête d'obus pour com- battre des cibles techniques comprenant une charge explosive placée dans une enveloppe. Le domaine d'application de têtes d'obus varie de plus en s plus. On choisit de plus en plus les objectifs dans un environnement ur- bain pour affaiblir l'infrastructure ennemie. Ces objectifs se traduisent par une extrême proximité des installations civiles et autres qui ne doivent être que très peu ou pas du tout endommagées. Comme la direction d'action préférentielle est donnée par la construction, il est possible de ré o duire le s dommage s dans l' environnement de la cible uniqu ement en in- fluençant la puissance de la tête de l'obus. C'est pourquoi il est connu selon le document 100 150 70.5 de réduire de manière contrôlée la puissance de la tête de l'obus pour qu'à l'initiation par détonation s'oppose une initiation par déflagration. Pour s cela la charge explosive comporte à distances régulières des barrières. Ces barrières sont en explosif, à déflagration ou en matière inerte. C'est pour- quoi, même si la tête de l'obus est amorcée par détonation, on n'obtient pas la puissance correspondant à la masse d'explosif disponible dans la tête de l'obus. Cela permet de régler la puissance de la tête de l'obus de o façon voulue entre 0 et 100 % de la quantité d'explosif. La présente invention a pour but de relever la puissance maximale disponible de la tête d'obus tout en évitant très largement des pièces réduisant la puissance à l'intérieur de l'explosif et sans avoir à re- noncer à la possibilité de réglage de la puissance de la tête d'obus. s A cet effet, l'invention concerne une tête d'obus du type dé fini cidessus, caractérisé en ce qu'à l'intérieur de la charge explosive on a au moins une couche intermédiaire qui recouvre complètement la section de la charge explosive et chaque couche intermédiaire se compose de deux couches de séparation et d'un autre explosif remplissant l'intervalle entre les deux couches de séparation. Selon d'autres caractéristiques: - l'autre explosif comporte au moins un élément chauffant, - chaque fois plusieurs éléments chauffants sont réalisés sous la forme de couches installées dans l'autre charge explosive, 3s - la distance entre les éléments chauffants est dimensionnce pour éviter le passage d'une non détonation à une réaction de niveau élevé de l'autre explosif, - le niveau d'énergie fourni à chaque élément chauffant et la durée sont réglables selon le degré de réaction non détonante que l'on veut pour l'autre charge explosive, - les éléments chauffants sont commandés électriquement. s Il est particulièrement avantageux que pour réduire la puis sance de la tête d'obus on utilise des couches intermédiaires entre l'explosif, ces couches étant elles-mêmes en un explosif détonant. Cet au tre explosif participe avec sa partie de puissance à l'augmentation de la puissance totale de la tête d'obus en ce que la partie de l'explosif trans o formée par détonation est plus importante dans le volume de la tête d'obus; cet explosif est soit liquide ou après sa liquéfaction il peut être enlevé de la couche intermédiaire choisie ou être mis en _uvre facilement par excitation thermique du point de vue chimique sans détoner et sans effectuer une réaction d'ordre supérieur. Cette couche intermédiaire est s utilisée comme barrière pour le développement de la détonation et on peut ainsi régler comme souhaité la puissance de la tête de l'obus. Selon d'autres configurations encore, on peut prévoir que: - l'autre explosif remplit sous forme liquide l'intervalle entre les couches de séparation, - l'autre explosif est mis de l'état solide à l'état liquide par chanffage sans réaction, - dans l'enveloppe par couche intermédiaire il est prévu au moins un orifice de sortie, - une cavité pour recevoir l'autre explosif liquide est prévue dans 2s l'enveloppe, - des moyens pour déplacer localement l'autre explosif liquide sont dis posés à l'intérieur de l'enveloppe. De façon avantageuse, les couches de séparation sont des couches d'isolation thermique et/ou absorbant les chocs. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels: - la figure l est une coupe longitudinale d'une tête d'obus avec une charge explosive munie de couches intermédiaires, 3s - la figure 2 montre un mode de réalisation des couches intermédiaires avec des éléments chauffants, - la figure 3 montre un autre mode de réalisation avec un explosif liquide dans deux couches intermédiaires. La figure l montre de manière très simplifiée le principe de l'invention par une coupe longitudinale d'une tête d'obus munie d'une en- veloppe 7. La charge explosive (la, lb) est formée de manière homogène d'une matière explosive brisante et la détonation est amorcée par une s chaine d'allumage classique Z qui dans l'exemple de réalisation se com- pose de deux étapes. L'explosif est subdivisé en sections dont les deux sections gauches dans le dessin portent les références la, lb. La subdivi- sion de l'explosif en un plus grand nombre de sections suivant différents paramètres se choisit par exemple selon la nature de l'explosif utilisé et le o dimensionnement des couches intermédiaires 2 entre les sections. Les couches intermédiaires se composent elles-mémes de trois couches. L'espace dans les couches intermédiaires est rempli d'un explosif 4 et la séparation de cet explosif 4 par rapport aux sections la et lb de l'explosif se fait à l'aide de couches de séparation 3. Les couches de séparation 3 s sont, selon l'application, d'une mince couche isolante thermique ou encore de couches absorbant les chocs ou encore les couches combinant ces pro- priétés. Dans le cas de l'amorçage de la charge explosif la, lb par la chaîne d'allumage Z. toute la charge explose par détonation et tous les o éléments de l'enveloppe 7 constituent des éclats. La couche intermédiaire 2 fonctionne également par détonation comme la charge explosive pro- prement dite la, lb. L'ensemble de la charge explosive détone après l'amorçage et les minces couches 3 ne gênent pas la transmission de la détonation. s Le principe de l'invention est que seulement une partie dé finie de la charge explosive soit transformoe par détonation. Ici il s'agit de la couche intermédiaire 2. Cela signifie que l'explosif 4 contenu dans la couche intermédiaire est soit transformé par déflagration, soit enlevé de manière appropriée. Après activation, la couche intermédiaire fonctionne so comme une barrière insurmontable pour la détonation amorcée. En sup- posant que dans l'exemple de réalisation de la figure l la couche intermé- diaire moyenne soit activée, seules les sections la et lb de l'explosif détoneraient. Le reste des sections explosives ne détonerait pas et l'onde de souffle des deux sections de la charge explosive expulse simplement ce as reste ou le fractionne en petits morceaux. Les gaz chauds risquent de mettre le feu mais ne participent ni à la formation d'éclats ni au souffle engendré par la tête d'obus. La figure 2 montre un exemple de réalisation de l'invention. La réalisation particulière concerne la couche intermédiaire 2. Chacune des couches intermédiaires 2 comporte deux couches de séparation dont la face extérieure est adjacente aux sections d'explosif voisines la, lb. s L'intervalle entre les couches de séparation 3 est rempli d'un autre explo- sif 4; en général celui-ci est moins sensible que l'explosif la, lb chargé dans les sections. Cela permet plus facilement de faire déflagrer cet autre explosif 4 sans provoquer de détonation. La charge principale au contraire est optimisée pour fournir une puissance de souffle et d'éclats aussi im o portante que possible. Dans les couches de l'autre explosif 4 il y a des éléments chauffants 5 pour transformer la déflagration. Dans l'exemple de réalisa- tion il s'agit de chaque fois trois couches. En appliquant du courant élec- trique 6 aux éléments chauffants d'une couche choisie on provoque la s déflagration de cet autre explosif 4 si l'on fournit suffisamment d'énergie thermique. Le déclenchement des éléments chauffants se fait en général à l'aide d'un capteur de détection de cible coopérant avec l'installation d'allumage et de sécurité de la tête de l'obus. Les batteries ou moyens d'alimentation électrique peuvent servir ici à l'alimentation des éléments chauffants. L'instant de l'activation des éléments chauffants se situe en général dans la période qui précède juste l'impact de la cible. La couche intermédiaire fonctionne comme barrière lors du déclenchement de la charge explosive la, lb à l'aide de la chaine d'allumage Z; elle évite ainsi la transmission de la détonation à la section s de la charge explosive située à droite de la couche intermédiaire choisie, selon le dessin. De manière avantageuse, les couches intermédiaires 2 sont fermées des deux côtés par des couches de séparation 3 à effet ther- mique. Les couches de séparation peuvent de plus avoir des propriétés d'amortissement de l'onde de choc. De telles couches de séparation peu so vent étre en une matière poreuse non conductrice de chaleur. Une telle couche de séparation évite que les parties de la charge explosive voisine soient trop fortement chauffées et risquent de réagir également par défla- gration. Grâce aux faibles réactions provoquées par les ondes de pression, lors du passage à travers la couche de séparation, celles-ci sont réduites ss pour éviter tout amorçage possible par la pression de la section de la charge explosive voisine. Pour l'onde de détonation proprement dite, les couches de séparation ne constituent pas un obstacle de sorte que l'explosif détone sans étre bloqué. s La figure 3 montre une autre possibilité de réalisation de l'invention. Dans ce cas, dans la couche intermédiaire une autre charge explosive soit à une consistance liquide, soit à une température définie passe de la phase solide à l'état liquide. Pour ce dernier cas on a par s exemple des charges explosives liées au TNT. Pour la conversion de phase, comme dans l'exemple de réalisation de la figure 2, on a des éléments chauffants ou des couches chauffantes 5 à l'intérieur de la charge explo sive. Dans l'autre explosif liquide, les éléments chauffants ne sont pas né cessaires. L'intensité du chauffage est significativement inférieure à celle o de l'exemple de réalisation de la figure 2 car il n'est pas nécessaire d'amorcer une réaction chimique. Pour enlever l'explosif 4 liquide ou liquéfié et créer une bar rière infranchissable pour la détonation suivante de la charge explosive la, lb, on dispose par exemple de deux possibilités. Au niveau de la cou s che intermédiaire sélectionnée, dans l'enveloppe 7 du boîtier, on a un ori fice de sortie 8 d'o l'explosif liquide 4 peut sortir. Si toutefois il n'est pas souhaitable d'avoir des orifices dans l'enveloppe 7, par exemple dans le cas d'une charge pénétrante, on peut prévoir une cavité creuse 9 dans l'enveloppe 7 dont le volume est dimensionné pour recevoir l'ensemble de o l'autre explosif 4 d'une couche intermédiaire choisie. Cette cavité est pré vue avantageusement au niveau de la pointe de l'enveloppe 7 de l'obus. L'autre explosif 4 liquide ou liquéfié est. comme dans l'exemple de réalisation précédent, intégré dans les couches de séparation 4; toutefois dans ce cas il est avantageux de donner aux couches de sépa s ration une caractéristique d'absorption de chocs. Au moins les nappes chaudes provenant de la détonation des sections explosives la, lb qui se trouvent devant, ne doivent pas passer par le volume intérieur maintenant vide entre les couches de séparation 3 et se répercuter sur la charge ex plosive de la section voisine. Pour faciliter ou permettre la sortie de l'autre charge explo sive 4 liquide ou liquéfiée, on peut prévoir différents moyens dans l'enveloppe 7 pour déplacer localement l'autre explosif liquide 4. Par exemple à l'aide d'une conduite, non représentée à la figure, on peut faire passer cet autre explosif dans le volume intérieur de la couche intermé 3s diaire choisie. Pour cela on a la pression (caractéristique de 100-200 bars) déduite de la charge propulsive de l'obus contenant la charge creuse. Cette pression de propulsion est utilisée entre autre pour déverrouiller le dispositif de sécurité de sorte qu'à l'aide des techniques connues on peut également traiter d'autres problèmes. On peut utiliser tout aussi bien d'autres moyens pour presser l'autre charge explosive liquide 4 hors de l'espace intermédiaire entre les couches de séparation. Par exemple on peut citer les milieux à expansion de mousse qui ne prennent qu'un faible volume avant la mise en _uvre. Après activation la mousse multiplie de volume et expulse ainsi l'autre explosif 4 de l'espace intermédiaire. De manière avantageuse, de telles mousses fonctionnent comme absorLant les chocs de sorte que cet effet se complète de manière idéale avec celui des couches de séparation 3. REVENDICATIONS 1 ) Tête d'obus pour combattre des cibles techniques comprenant une charge explosive placée dans une enveloppe, caractérisée en ce qu' s à l'intérieur de la charge explosive (la, lb) on a au moins une couche in termédiaire (2) qui recouvre complètement la section de la charge explo sive et chaque couche intermédiaire (2) se compose de deux couches de séparation (3) et d'un autre explosif (4) remplissant l'intervalle entre les deux couches de séparation (3). 2 ) Tête d'obus selon la revendication l, caractérisée en ce que l'autre explosif (4) comporte au moins un élément chauffant (5). s 3 ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications l ou 2, caractérisée en ce que chaque fois plusieurs éléments chauffants (5) sont réalisés sous la forme de couches installées dans l'autre charge explosive (4). 4 ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la distance entre les éléments chauffants (5) est dimensionnée pour éviter le passage d'une non détonation à une réaction de niveau élevé de l'autre explosif (4). 2s ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le niveau d'énergie fourni à chaque élément chauffant (5) et la durée sont réglables selon le degré de réaction non détonante que l'on veut pour l'autre charge explosive (4). 6 ) Tête d'obus selon l'une queiconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que les éléments chauffants (5) sont commandés électriquement. ' s 7 ) Tête d'obus selon la revendication l, caractérisée en ce que l'autre explosif (4) remplit sous forme liquide l'intervalle entre les couches de séparation (3). 8 ) Tête d'oLus selon l'une quelconque des revendications 1 ou 7, s caractérisée en ce que l'autre explosif (4) est mis de l'état solide à l'état liquide par chauffage sans réaction. 9 ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, o caractérisée en ce que dans l'enveloppe (7) par couche intermédiaire (2) il est prévu au moins un orifice de sortie (8). ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce qu' une cavité (9) pour recevoir l'autre explosif liquide (4) est prévue dans l'enveloppe (7). 11 ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisée en ce que des moyens pour déplacer localement l'autre explosif liquide (4) sont dis- posés à l'intérieur de l'enveloppe (7). 12 ) Tête d'obus selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que les couches de séparation (3) sont des couches d'isolation thermique et/ou