Brevet FR2840976A1 — publié le 20031219

la forme d'un orifice calibre. Domaine de ['invention La presente invention concerne un obus a fragmentation pour combattre des objectifs techniques, ayant une charge principale pou- vant etre detruite ou reduite en efficacite contrairement a l'amoracage don s ne par l'initialisation de la detonation, au moyen d'au moins une autre charge de moindre puissance equipee d'un garnissage et de son propre allumage. Le domaine d' application des obus mo dernes change de plus en plus. On envisage toujours plus d'objectifs dans un environne o ment urbain pour affalblir ['infrastructure adverse. Ces objectifs se carac- terisent par la proximite extreme d'installations civiles ou autres qui ne dolvent pas etre endommagees ou ne l'etre que tres peu. Comme la direc- tion d'action preferentielle d'un projectile est predefinie suivant le type de construction, une autre possibilite pour reduire les dommages dans s l'environnement de ltobjectif ne peut se faire qu'en influencant la puis- sance de l'obus. Etat de la technique Selon le document DE 100 08 914 A1 de la demanderesse, il est connu d'ajouter une autre charge a la charge principale. Cette autre o charge est alignee principalement dans l'axe de la charge principale et sa direction d'action est opposee a l'initialisation par detonation de la charge principale. Cette charge supplementaire presente sa propre chane d'allumage et elle est munie d'un garnissage qui developpe des projectiles ou des eclats. La puissance de cette autre charge est concue pour declen :5 cher une destruction mecanique ou une deflagration mais pas une deto- nation de la charge principale. Par le choix approprie de ['instant d'allumage de cette autre charge en liaison avec ['instant d'allumage de la charge principale on peut regler d'une maniere pratiquement quelconque la puissance de la charge principale. Cela correspond au principe de fonc so tionnement de l'autre charge. Mais rien n'est indique sur la facon d'installer l'autre charge par rapport a la charge principale et stil est pos- sible d'utiliser cette autre charge pour une fonction supplementaire. But de ['invention La presente invention a pour but de developper un obus a s5 fragmentation equipe d'une charge complementaire dont la disposition lui permet d'etre utilisee pour des fonctions supplementaires. Expose de ['invention A cet effet ['invention concerne un obus du type defini ci- dessus caracterise en ce que l'autre charge comportant sur sa face fron- tale un garnissage et un moyen d'entranement peut, soit deplacer l'autre charge avec le garnissage d'une premiere position ou elle s'appuie sur la s charge principale en l'ecartant de cette charge, avant son initialisation, axialement dans une seconde position, soit deplacer l'autre charge de la premiere position axialement dans la deuxieme position puis la basculer avec le garnissage dans une troisieme position dirigee sur une cible. L'autre charge associee a la charge principale de l'obus a o fragmentation presente comme propriete particulierement avantageuse la caracteristique selon laquelle un moyen d'entranement la deplace de sa premiere position (position de repos) dans laquelle elle est alignee axiale- ment sur la charge principale comme dans l'exemple rappele de ltetat de la technique, vers au moins une autre position ou etre basculee. Comme is cette autre charge est appliquee dans sa premiere position par son garnis- sage contre la charge principale, elle agit dans le cas de l'initialisation unique de la charge principale de facon a augmenter la puissance. Des que l'autre charge a ete deplacee axialement pour etre ecartee d'une course determinee dans la seconde position par rapport a la charge prin o cipale, elle peut servir au fractionnement mecanique de la charge princi- pale ou au declenchement de sa deflagration. C'est pourquoi l'autre charge sera appelee charge de fractionnement. Lorsque l'autre charge est tournee a une certaine distance de la charge principale, en variante de la situation evoquee ci-dessus, elle s peut servir dans sa premiere position a augmenter la puissance de la charge principale. Apres deplacement dans la seconde position elle peut servir de charge de fractionnement car elle est alignee axialement sur la charge principale. S'il n'est pas necessaire de reduire la puissance de la charge principale on bascule l'autre charge a ['aide d'un moyen d'entranement propre en direction de l'objectif et dans cette position elle participe par sa force explosive a ['augmentation de la puissance de ltobus. La combinaison du coulissement lineaire et du mouvement de basculement de l'autre charge s'utilise avantageusement. Ainsi on a d'une part la fonction de fractionnement pour reduire la puissance et 3s d'autre part la possibilite de selection en vue de ['augmentation de puis- sance, suivant qu'il faut augmenter directement la puissance de la charge principale ou stil faut diriger l'autre charge directement sur l'objectif. I1 est particulierement avantageux de basculer l'autre charge sensiblement de car de cette maniere l'objectif peut etre atteint directement sur la trajectoire d'arrivee. Si l'autre charge est basculee vers l'objectif on a en plus ['option de declencher la charge principale a un instant approprie ou de ne pas la declencher. Cela permet de combattre un objectif terrestre et d'attaquer d'autres objectifs dans l'environnement radial par des eclats ou de les epargner. Selon un developpement avantageux, l'autre charge pre- sente un garnissage formant des projectiles ou des pointes. On peut utiliser differents moyens d'entranement pour o coulisser ou basculer l'autre charge. Pour cela, les moyens pyrotechniques se caracterisent par une rapidite de reaction particuliere. Les moyens d'entranement electriques et ceux utilisant des ressorts a precontrainte se vent confirmes. De maniere avantageuse on dimensionne l'autre charge s dans une plage d'environl5 a 25 %, en particulier 20 % de la dimension de la charge principale pour optimiser le cas echeant la reduction ou ['augmentation de puissance. En complement il est avantageux que l'enveloppe de ltobus preparee au niveau de la charge principale pour former des eclats a effet o balistique, soit dans la zone dans laquelle l'autre charge se trouve initiali- see, aussi mince que possible et en une matiere comme par exemple une matiere plastique pour ne former que des eclats sans effet balistique. Dessins La presente invention sera decrite ci-apres de maniere plus detaillee a ['aide d'exemples de realisation representes schematiquement dans les dessins dans lesquels: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un obus avec une charge prin- cipale et une charge de fractionnement coulissante, occupant une pre- miere position, - la figure 2 est une coupe comme celle de la flgure 1 montrant la charge de fractionnement dans une seconde position, - la figure 3 est une coupe longitudinale de ltobus avec une charge de fractionnement, basculee dans sa seconde position qui correspond a celle de la figure 2, s - la figure 4 est une coupe comme celle de la figure 3 d'une charge de fractionnement apres basculement dans une troisieme position. Description d'nn mode de realisation L'integrati on d'une au tre charge 1 ou d'une charge de frac - tionnement en plus de la charge principale conventionnelle 3 dans une enveloppe 4 d'un projectile muni d'un obus est representee a titre d'exemple a la figure 1. La charge principale 3 est munie de facon connue s d'une installation d'allumage 6 qui lui est propre; elle se trouve dans la partie 4a de l'enveloppe 4 preparee de maniere particuliere pour engendrer des eclats S. Une autre charge 1 est appliquee selon la premiere position A de la figure 1 directement par son garnissage 2 contre la face frontale de o la charge principale 3 a ['oppose de celle de ['installation d'amorcage ou d'allumage 6. Le garnissage 2 est avantageusement un garnissage metalli- que qui lors de l'initialisation de l'autre charge 1 forme des projectiles ou des pointes. Comme projectile on a des eclats, des projectiles explosifs multiples (projectiles EFP) ou des pointes multiples formees de charges s hemispheriques ou de charges creuses multiples. La detonation de l'autre charge 1 est declenchee par sa pro- pre chane d'allumage 7 du cote de la charge a ['oppose du garnissage 2. L'autre charge 1 est mobile par un moyen d'entranement non represente de maniere detaillee. Ce moyen d'entranement peut etre realise suivant o les besoins. Cela depend essentiellement de la vitesse et du temps pen- dant lequel l'autre charge 1 doit etre mise dans la position souhaitee. On peut obtenir des mouvements tres rapides par des moyens pyrotechniques comme par exemple des elements de force ou des charges propulsives. Si la vitesse elevee ntest pas le but principal, on peut egalement utiliser des moyens d'entranement electriques comme par exemple des moteurs pas a pas ou des systemes d'entranement avec des ressorts precontraints. Dans une premiere position A de l'autre charge 1, on est dans la plage partielle d'action; on a alors la charge principale 3 et l'autre charge 1 entouree par la partie de l'enveloppe 4 formant des eclats. L'enveloppe 4 de preference realisee en un metal peut etre continue ou pre-matricee ou etre formee d'eclats pre-assembles. En fonction de cela lors de la detonation on aura des eclats naturels, d'origine controlee ou preformee. Lorsque comme le montre la figure 2, l'autre charge 1 est 3s deplacee par le moyen d'entranement de la distance d dans la seconde position B. cette autre charge 1 quitte completement la zone de la partie 4a de ltenveloppe 4 formant les eclats. La partie 5 de l'enveloppe 4 qui en- toure cette autre position B de l'autre charge 1 est aussi mince que possi s ble; de plus elle est realisee en des materiaux ou des materiaux stratifies comme par exemple des matieres plastiques qui ne generent que des eclats sans effet balistique. Lors de l'initialisation de la chane d'allumage 7 de l'autre s charge 1, dans l'autre position B. celle-ci emet une volee de particules ou de projectiles P qui est en mesure de decomposer mecaniquement ltensemble de la charge principale 3 sans que celle-ci ne soit excitee pour detoner ou pour effectuer une autre reaction de puissance elevee. C'est pourquoi l'autre charge 1 est appelee charge de fractionnement. Il est o avantageux dans ces conditions que la charge principale 3 soit formee d'un explosif puissant mais tres peu sensible. Pour augmenter l'insensibilite de l' explosif on p eut egalement o ccup er la charge princip ale 3 avec une mince plaque metallique de falble epaisseur (par exemple une plaque d'aluminium d'une epaisseur de 5 mm) prevue au niveau de sa s face frontale vers l'autre charge. Des essais ont confirme que l'on pouvait completement fractionner mecaniquement, les charges principales avec des charges a eclats de dimension typique, sans les faire reagir. La realisation de la charge principale et de la charge de fractionnement decrite ci-dessus donne les situations d'applications sui o vantes: s'il faut la puissance globale des eclats, on laisse l'autre charge 1 dans sa premiere position A. En option on a alors trots possibilites pour initialiser. On peut chaque fois ne declencher que la chame d'allumage 6, 7 de la charge principale 3 ou de l'autre charge 1. Pour cela on influence ['angle de sortie des eclats S formes. Les eclats vent projetes principale s ment radialement mais egalement axialement et de preference dans la meme direction que le front de detonation qui les accelere. Le garnissage 2 de l'autre charge 1 ne constitue pas un obstacle pour le front de detona tion; elle s'eloigne par les ondes de choc et initialise la partie voisine. De plus le garnissage se concentre avantageusement sur la zone centrale comme cela est indique a la figure 1. Ainsi non seulement la detonation traversant par l'anneau de charge explosive autour du garnissage 2 sera simplifiee mais en meme temps les eclats enveloppe peripherique seront suffisamment acceleres pour que cette faible partie d'eclat participe a la puissance globale. 3s Du fait de l'initialisation simultanee ou a falble retard des deux chames d'allumage 6, 7 on obtient un plan geometrique (non repre sente) a l'interieur de la charge principale, et dans lequel les deux fronts de detonation peuvent se rencontrer. Au niveau de ce plan, cette rencontre produira une forte augmentation de la pression. C'est pourquoi les eclats seront acceleres radialement d'une maniere particulierement forte ce qui augmente leur puissance. Cela permet egalement d'influencer la puis sance des eclats dans le cas d'une puissance maximale et de les accorder en fonction de ltobjectif. La figure 2 montre le cas d'une puissance reduite c'est-a dire d'un dosage de la puissance de la charge lorsqu'on est dans une si tuaffon au but. Cette autre charge se trouve maintenant dans sa seconde position B a une distance d de sa premiere position A. La sortie de la zone o de l'enveloppe 4 dans laquelle se forment les eclats reduit la puissance deja de cette partie de degagement d'eclats ainsi que comme indique ci dessus d'environ 20 %. On reduit encore plus par l'initialisation de la chane d'allumage 7 de l'autre charge 1. La volee de particules ou de pro jectiles P ainsi engendree ne decompose qu'une partie 3a de la charge s principale. Apres une duree definie on initialise la chane d'allumage 6 de la charge principale. Seule la partie non decomposee 3b de la charge prin cipale detonera et participe a la puissance globale. Par les differences de temps entre l'initialisation des chanes d'allumage de l'autre charge 1 et de la charge principale 3 on peut ainsi regler en continu la puissance dans o une page comprise entre 0 % et 100 %. En variante de l'exemple de realisation decrit ci-dessus, les figures 3 et 4 montrent une autre solution pour ['integration d'une autre charge ou charge de fractionnement 1. A la place ou en plus du travail de coulissement de l'autre charge comme aux figures 1 et 2, on a maintenant :5 le travail de basculement effectue a ['aide d'un moyen d'entramement ap proprie. La realisation du moyen d'entranement ne sera pas plus detaillee dans le cadre de la presente invention. La rotation de l'autre charge 1 dans des directions pratiquement quelconques peut se faire par exemple par un joint a cardan. L'autre charge 1 presente egalement sa propre chane d'allumage qui n'est toutefois pas representee aux figures 3 et 4. La plage de basculement est suffisamment grande pour que l'autre charge puisse etre basculee de 180 c'est-a-dire dans la direction du vol. Cela permet egalement le combat indirect d'objectifs par le haut (attaque par le dessus). Si dans cette configuration on souhaite convertir toute la puissance alors on aligne l'autre charge 1 sur l'objectif selon la figure 4. Cela focalise la puissance de l'autre charge 1 sur l'objectif. L'initialisation des deux chanes d'allumage se fait simultanement ou avec une difference de temps suivant ltoption offrant le plus grand nombre d'avantages. Par exemple grace a l'allumage anticipe de l'autre charge on peut dechirer la structure de la cible pour ensuite provoquer un effet plus important par l'allumage ensuite de la charge principale et son action sur la cible deja attaquee. Dans l'utilisation comme charge closable, la succession des fonctions est analogue a celle de la charge coulissante decrite ci-dessus. En alignant l'autre charge 1 sur la charge principale on initialise d'abord l'autre charge et apres un temps d'attente defini, apres lequel une partie io 3a de la charge principale est fractionnee par les particules ou les projec- tiles, on active la chane d'allumage de la charge principale qui fait detoner la partie residuelle 3b de la charge principale. On peut egalement envisager une combinaison du coulis- sement et du basculement de l'autre charge; pour les fonctions decrites s ci-dessus de l'autre charge 1 on realisera l'appui direct de l'autre charge 1 par le garnissage 2 contre la charge principale 3. Cela permet de soutenir la charge principale (comme cela a ete decrit a la figure 1) et de modifier ltemission des eclats. REVEND I CATI ONS 1 ) Obus a fragmentation pour combattre des objectifs techniques, ayant une charge principale pouvant etre detruite ou reduite en efficacite con- trairement a l'amorOcage donne par l'initialisation de la detonation, au s moyen d'au moins une autre charge de moindre puissance equipee d'un garnissage et de son propre allumage, caracterise en ce que l'autre charge (1) comportant sur sa face frontale un garnissage (2) et un moyen d'entramement peut, soit deplacer l'autre charge (l) avec le garnis 0 sage (2) d'une premiere position (A) ou elle stappuie sur la charge princi- pale (3) avant son initialisation, axialement dans une seconde position (B), soit deplacer l'autre charge (l) de la premiere position (A) axialement dans la deuxieme position (B) puis la basculer avec le garnissage (2) dans une troisieme position (C) dirigee sur une cible. 2 ) Obus a fragmentation selon la revendication l, caracterise en ce que l'autre charge (l) comporte un garnissage (2) formant des projectiles. 3 ) Obus a fragmentation selon la revendication l, caracterise en ce que l'autre charge (l) comporte un garnissage (2) formant des pointes. 4 ) Obus a fragmentaffon selon la revendication l, 2s caracterise en ce que l'autre charge (l) peut etre deplacee et/ou basculee avec le garnissage (2) a ['aide de moyens pyrotechniques. ) Obus a fragmentation selon la revendication l, caracterise en ce que l'autre charge (l) avec le garnissage (2) peut etre deplacee et/ou basculee par un moyen d'entranement electrique ou a ['aide d'un ressort precon- traint. ss 6 ) Obus a fragmentation selon la revendication l, caracterise en ce que l'autre charge (l) represente entre 15 et 25 % de la dimension de la charge principale (3). 7 ) Obus a fragmentation selon la revendication 1, caracterise en ce que dans la zone ou le moyen d'entranement pent deplacer axialement l'autre charge (1) avec le garnissage (2) ou la basculer, l'enveloppe (4) de ltobus est aussi mince que possible et/ou est realisee en un materiau qui en cas d'initialisation de l'autre charge (1) ne forme que des eclats (5) sans effet balistique.