Brevet FR2872274A1 — publié le 20051230

La présente invention concerne une cloison-bouclier notamment d'un projectile à charge pyrotechnique, située entre la partie pyrotechnique et la partie de commande et de contrôle. Elle s'applique en particulier pour des obus ou des fusées dont la dénotation est programmée un retard donné après impact sur la cible. Pour détruire ou traverser une paroi en béton par exemple à l'aide d'un obus, il est préférable de retarder la détonation de l'obus après l'impact de celui-ci sur la paroi. II en est de même lorsque l'obus doit pénétrer un sol dur ou meuble ou encore une structure métallique par exemple. Selon une approche simple, l'obus ou la fusée comporte au moins deux parties, une partie de commande et de contrôle située à l'avant:, suivie d'une partie comportant la charge pyrotechnique. La partie de commande et de contrôle comporte notamment des capteurs de proximité qui déterminent la distance à la cible ainsi qu'une unité de commande qui active la charge pyrotechnique en fonction notamment de la distance de l'obus à la cible. La mise à feu de la charge est provoquée par un signal électrique issu de la partie de commande et de contrôle de l'obus. Des circuits de temporisation peuvent être situés dans la partie pyrotechnique en particulier pour retarder le déclenchement de la mise à feu de la charge à la suite du signal d'activation fournie par la partie de commande. Ce retard est par exemple de quelques millièmes à quelques dizaines de millièmes de secondes. Un fil électrique, plus généralement un flex ou un toron de fils, doit donc passer de la partie de commande et de contrôle à la partie pyrotechnique pour permettre le passage des signaux de commande, par exemple pour initier la mise à feu. Ces deux parties sont notamment séparées par une paroi comportant une cloison- bouclier. Lors de l'impact de l'obus sur une cible, la partie pyrotechnique et notamment son système de mise à feu ne doivent en effet pas être détruits par les débris de pulvérisation provoqués par l'impact de Ila tête de l'obus, en particulier sa partie de commande et de contrôle, sur la cible, par exemple une paroi en béton. La cloison- bouclier est placée au niveau de ce que l'on appelle l'oeil de l'obus. Or le flex ou le toron de fils précité pour traverser la paroi séparant les deux parties doit en fait traverser la cloison-bouclier. Un trou est donc nécessaire pour laisser passer le fil. En l'absence de précaution, sous la pression du choc les différents matériaux constituant la cible se pulvérisent et s'engouffrent dans le trou. Ces débris détériorent alors les mécanismes et les modules électroniques situés en arrière de la cloison-bouclier, dans la partie pyrotechnique notamment. Des solutions sont connues pour empêcher le passage des matériaux de pulvérisation à l'intérieur du trou. En particulier des chicanes sont réalisées pour freiner, voire stopper, la traversée de ces matériaux. Une autre solution consiste à réaliser de petites fentes laissant juste passer les fils. Cependant de telles solutions sont complexes à mettre en oeuvre. En effet, l'épaisseur de la cloison peut être par exemple de l'ordre de 10 à 20 millimètres. Réaliser des chicanes ou de fines fentes dans de telles épaisseurs est compliqué. II en résulte notamment un surcoût de production de pièces. Un but de l'invention est notamment de pallier les inconvénients précités. A cet effet, l'invention a pour objet une cloison-bouclier comportant au moins: une paroi percée d'un conduit; un bouchon composé d'une partie support et d'une partie engagée dans le conduit laissant un espace entre elle-même et la paroi du conduit, les deux parties étant reliées par une zone de fragilité mécanique; la partie support prenant appui sur la paroi, à l'avant, de sorte que la partie 25 engagée se sépare de la partie support;sous l'effet d'une pression externe pour venir en contact avec la paroi interne du conduit et fermer l'espace. De préférence, une ouverture est réalisée dans le support en regard de l'espace. Dans un mode de réalisation, le conduit comporte au moins une partie cylindrique et une partie conique, la partie conique étant orientée vers l'avant. La partie engagée du bouchon est par exemple de forme conique. Avantageusement, la partie conique du conduit et la partie conique du bouchon ont sensiblement le même angle. Dans un autre mode de réalisation possible, le conduit comporte une première partie cylindrique et une deuxième partie cylindrique de plus grande section, la partie cylindrique de plus grande section étant orientée vers l'avant. La partie engagée du bouchon est par exemple de forme cylindrique de section supérieure à la section de la première partie cylindrique du conduit pour fermer cette dernière lorsque le bouchon vient en contact avec elle. Le conduit et le bouchon sont par exemple à symétrie de révolution. La zone de fragilité mécanique est par exemple une zone de la partie support o d'épaisseur réduite. L'invention concerne également un projectile comportant au moins deux parties séparées par une telle cloison-bouclier, une liaison de transmission de signaux traversant l'espace laissé entre la paroi du conduit et le bouchon. Une partie comporte par exemple une charge pyrotechnique et l'autre partie placée à l'avant du projectile comporte par exemple un système de commande et de contrôle, l'avant de la cloison-bouclier étant orienté vers cette partie de commande et de contrôle. L'invention a pour principaux avantages qu'elle permet de réaliser des pièces de cloison-bouclier robuste, qu'elle améliore la fiabilité d'un projectile équipé d'une telle cloison-bouclier et qu'elle est simple à mettre en oeuvre. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de 25 la description qui suit faite en regard de dessins annexés qui représentent: la figure 1 a, la situation d'une cloison bouclier dans un projectile, par exemple un obus; - la figure 1 b, la situation d'une cloison bouclier dans autre type de projectile, par exemple une fusée; la figure 2, un premier mode de réalisation possible d'une cloison-bouclier selon l'invention; - la figure 3, l'état de cette cloison-bouclier après impact; - la figure 4, un autre mode de réalisation possible d'une cloison- bouclier selon l'invention; la figure 5, un autre exemple de réalisation d'un bouchon utilisé dans une cloison-bouclier selon l'invention; - la figure 6, la position du bouchon précédent dans une cloison-bouclier selon l'invention. La figure la présente par un simple schéma la situation d'une cloisonbouclier dans un obus 1. L'obus comporte au moins deux parties 2, 3. Une première partie 2, située à l'avant de l'obus, comporte par exemple le système de commande et de contrôle de l'obus. La deuxième partie 3 comporte notamment sa charge pyrotechnique. Une paroi 4 sépare par exemple les deux parties. La paroi 4 est elle-même fermée par la cloison- bouclier 5 située sensiblement en son centre, au niveau de ce qu'il est convenu généralement d'appeler l'oeil cle l'obus. Les fils véhiculant les signaux de commande traversent la cloison-bouclier 5. Lors de l'impact de l'obus sur une cible, les matériaux de pulvérisation ne doivent pas franchir le trou de la cloison-bouclier destiné au passage des fils, en particulier pour protéger les mécanismes de mise à feu ainsi que les modules électroniques situés dans la partie pyrotechnique 2. Ces modules électroniques sont par exemple programmer pour créer un retard de mise à feu en réponse à un signal d'activation issu de la partie 1 de commande et de contrôle. Ce retard est par exemple défini de façon à ce que l'obus détonne par exemple après avoir pénétré en partie la cible. Cette cible peut être par notamment une paroi en béton, un sol dur ou meuble ou encore une structure métallique. Par la suite la cloison-bouclier 5 sera appelée bouclier. La figure 1 b illustre la position d'un bouclier dans une fusée. La fusée 1' comporte aussi deux parties 2, 3. La première partie 2, située à l'avant de la fusée, comporte par exemple le système ide commande et de contrôle de la fusée. La deuxième partie 3 comporte en particulier sa charge pyrotechnique. Une paroi 4 sépare les deux parties. La paroi 4 est fermée par le bouclier 5 située sensiblement en son centre. Les fils véhiculant les signaux de commande traversent la cloison-bouclier 5. Pour la suite de la description il sera fait référence à un obus comme type de projectile, cependant le bouclier décrit peut être utilisé pour une fusée ou pour d'autres types de projectiles. La figure 2 illustre par une vue en coupe un exemple de réalisation possible d'un bouclier selon l'invention. Le bouclier 5 étant par exemple à symétrie de révolution, la coupe de la figure 2 passe par l'axe de symétrie 20 du bouclier. Le bouclier 5 comporte une cloison 21, suffisamment épaisse pour supporter la pressions provoquée lors de l'impact de l'obus sur une cible. La paroi 21 par exemple en métal est percée d'un conduit 22 dans lequel est engagé un bouchon 23. Le conduit 22 est situé au centre de la paroi 21. Le conduit est composé d'une partie cylindrique 221 et d'une partie conique 222. En io situation opérationnelle, lorsque le bouclier 5 est par exemple placé dans un obus 1, la partie cylindrique 221 du conduit est orientée vers la charge pyrotechnique, la partie conique 222 étant en regard du système de commande et de contrôle, c'est-à-dire orientée vers l'avant de l'obus. De préférence le bouchon 23 comporte une partie conique 231 en regard de la partie conique 222 du conduit. Un espace est conservé entre la paroi du conduit et le bouchon 23 de façon à laisser un passage 25 pour un fil électrique 24, un toron de fils, une tresse de fil ou encore un flex. Plus généralement cet espace est destiné à laisser passer des liaisons 24 nécessaires pour la transmission de signaux entre l'avant du bouclier, orienté par exemple vers le système de commande et de contrôle d'un obus, et l'arrière du bouclier, orienté par exemple vers la charge pyrotechnique d'un obus. Outre sa partie conique 231, le bouchon 23 comporte par exemple un plateau 232 solidaire mécaniquement de cette partie conique. Le plateau 232 repose par exemple sur la paroi 21 du bouclier. A cet effet un creux épousant la forme du plateau est par exemple réalisé dans la paroi 21 dans lequel est placé le plateau 232, la partie conique 231 du bouchon étant engagée dans le conduit 22. Le plateau 232 forme par exemple un cylindre plat de sorte que le bouchon 23 dans son ensemble forme un composant à symétrie de révolution, centré sur l'axe de symétrie 20 du bouclier 5. Le plateau est par exemple engagé à force dans la paroi, ou soudé, pour le maintien en position de fermeture ou en quasi-fermeture, laissant juste l'espace de passage 25. Le plateau comporte par exemple une fente 233 pour laisser passer les liaisons 24. Plus généralement une ouverture 233 dans le plateau réalisée en regard de l'espace d'ouverture ou de passage 25, permet d'obtenir une ouverture complète. La partie conique 231 du bouchon 23 et le plateau 232 sont solidaires mécaniquement, ils peuvent donc notamment former une pièce unique. Cependant leur lien mécanique comporte par exemple une zone de fragilité 26 de façon à ce que la partie conique 231 puisse se séparer du plateau 232. Cette zone de fragilité mécanique 26 est par exemple constituée d'une partie du plateau de moindre épaisseur. A titre d'exemple elle peut être formée d'une zone circulaire 26 de faible épaisseur, cette zone reliant le plateau 232 1 o à la partie conique 231, le tout formant néanmoins une seule pièce. En cas de pression exercée sur le bouchon la partie conique peut alors se détacher du plateau 232 par cisaillement. La paroi 21 est par exemple prolongée sur chacun de ses côtés par une partie creuse 211, 212, formant par exemple un cylindre creux. Un filetage non représenté peut être prévu pour, par exemple, visser le bouclier sur un support, ou plus particulièrement dans l'ceil de l'obus. Selon l'épaisseur de ce support ou en raison d'autres contraintes mécaniques ou opérationnelles éventuelles, les prolongations 211, 212 cle la paroi 21 du bouclier peuvent être plus ou moins longues. Le plateau 232 du bouchon 23 peut être remplacé par tout autre support mécanique solidaire de la partie conique 231 et susceptible de s'en séparer. La figure 2 représente un bouclier selon l'invention avant impact sur une cible du projectile qui le comporte. Dans cet état, le bouclier ferme un passage séparant deux parties du projectile, par exemple la partie de commande et de contrôle 2 de la partie pyrotechnique 3 d'un obus, tout en laissant passer un fil, un groupe de fils ou tout autre type de liaisons 24. La figure 3 représente l'état du bouclier après impact du projectile, ou de l'obus, sur une cible, par exemple sur une paroi en béton. Sous l'effet de l'impact un projectile sur la cible, l'avant du bouclier et plus particulièrement le bouchon 23 est soumis à une pression 31 telle que la partie conique 231 se sépare de son support, par exemple le plateau 232, la séparation se fait au niveau de la zone 26 de fragilité mécanique par cisaillement. La partie conique 231 du bouchon est alors poussée sur la face évasée du conduit, en l'occurrence son ouverture conique, de sorte que la partie conique 231 vient fermer l'espace 25 par lequel passait notamment la liaison 24. De préférence l'angle du cône 231 du bouclier est sensiblement le même que celui du cône d'ouverture du conduit 22 de façon à optirniser la fermeture. La fermeture de l'espace 25 entraîne la coupure ou la détérioration de la liaison 24, néanmoins cela n'a pas d'importance pour la suite de la phase opérationnelle. En effet les modules électriques situés à l'arrière du bouclier 5 restent intacts car protégés notamment des matériaux de pulvérisation dus à l'impact sur la cible. En particulier des retards programmés dans les modules électroniques sont toujours actifs. Un retard à io la mise à feu peut alors être créé à partir d'un signal d'activation transmis par la liaison 24 traversant le bouclier, conformément aux instructions programmées. La figure 4 présente un autre mode de réalisation possible d'un bouclier selon l'invention. En particulier dans ce mode de réalisation le bouchon 23 et le conduit 22 ont des formes différentes de celles des figures 2 et 3. Le conduit 22 comporte toujours deux parties, une première partie cylindrique 221, comme dans le cas des figures 2 et 3 est orientée vers l'arrière du bouclier. Une deuxième partie 222' dans (laquelle est engagé le bouchon 23 comporte une paroi 41 disposée en regard de la paroi du bouchon de façon à réserver un espace entre cette paroi du conduit et la paroi du bouchon. Cet espace 25, comme dans l'exemple de réalisation précédent, est prévu pour le passage d'une liaison, cette liaison pouvant être un fil électrique ou un groupe de fils sous forme de toron, de tresse ou de flex. Dans l'exemple de réalisation de la figure 4, la partie 222' du conduit qui accueille le bouchon 23 forme un cylindre. Le conduit 22 comporte ainsi deux parties cylindriques de sections différentes. Le bouchon 23 est engagé dans le cylindre de plus grande section. Le bouchon 23 est par exemple toujours composé d'un support 232 prenant appui sur la paroi 21 du bouclier. Le support 232, qui peut prendre la forme d'un plateau cylindrique est relié mécaniquement à une autre partie 231' du bouchon 23 par l'intermédiaire d'une zone de fragilité mécanique, comme dans l'exemple de réalisation précédente. Cette autre partie 231' du bouchon est celle qui est engagée dans le conduit 22, elle a par exemple une forme cylindrique adaptée à la paroi cylindrique du conduit. Cette partie 231' du bouchon a une section au moins supérieure à la section de la première partie cylindrique 221 du conduit. Le support 232 du bouchon prend appui sur la paroi 21 du bouclier de telle façon qu'un espace 25 soit réservé entre le bouchon et le fond 41 du cylindre du conduit. Lors d'un impact du projectile sur une cible par exemple, la partie cylindrique 231' du bouchon se désolidarise du support 232 et vient en butée sur le fond 41 du cylindre du conduit 22. L'avant et l'arrière du bouclier sont alors bien fermés l'un par rapport à l'autre. Le support 232 du bouchon 23 comporte encore par exemple une fente 233 pour laisser passer la liaison. Les cylindres 231', 232 1 o formant le bouchon sont par exemple à symétrie de révolution. Il est possible de prévoir des modes de réalisation où les deux cylindres ne sont pas à symétrie de révolution. Le cylindre 222' du conduit dans lequel est engagé le bouchon aura en conséquence une forme adaptée, et la section du bouchon sera suffisamment grande pour fermer le premier cylindre 221. La figure 5 présente un autre exemple de réalisation du bouchon 23 utilisé dans un bouclier selon l'invention. Dans cet exemple la partie 231 du bouchon engagée dans le conduit 22 a une forme conique. Il est possible de prévoir un autre exemple de réalisation où cette partie aurait une autre forme, par exemple du type cylindre plat comme illustré par la figure 4. Donc dans cet exemple de réalisation de la figure 4, la partie conique 231 est toujours reliée au support 232 par une zone de fragilité mécanique 26'. Néanmoins dans cet exemple de réalisation cette zone 26' est une tige de faible section. Le cône 231, la tige 26' et le support 232 forment par exemple une seule pièce mécanique. Le support peut par exemple être maintenu en appui sur la cloison par des goupilles 51. La figure 6 montre par une vue en coupe et en perspective la position d'un bouchon, tel qu'illustré par la figure 5, dans un bouclier selon l'invention. Au niveau du conduit 22, la paroi 21 est par exemple prolongée pour former un puit 61 qui débouche sur ce conduit 22. Le support 232 du bouchon 23 est alors placé au fond du puit, à l'opposé du conduit 22. La tige 26' traverse le puit. Lors d'un impact du projectile sur une cible, la tige 26' se casse sous l'effet de la pression exercée sur la partie conique 231 du bouchon, les débris de pulvérisation passant de chaque côté du support 232. La pression exercée sur l'arrière de la partie conique 231 entraîne la rupture de la tige 26'. Le support 232 du bouchon a une forme qui ne ferme pas le puit 61, de façon d'une part à laisser passer la ou les liaisons 24 et d'autre part pour permettre à la pression entraînant la rupture de la tige 26'. D'autres modes de réalisation d'un bouclier selon l'invention sont encore possibles pour que le conduit 22 du bouclier comporte une surface interne sensiblement parallèle à une surface du bouchon 23 engagée dans le conduit, avec un espace 25 réservé entre ces deux surfaces. Sous l'effet d'une pression extérieure les deux surfaces entrent en contact pour fermer le bouclier. L'invention est économique et simple à mettre en oeuvre. En particulier les pièces composant un bouclier selon l'invention peuvent être à symétrie de révolution sans alésage particulier. Il y a tout au plus deux alésages à prévoir. Un alésage pour le conduit 22 est simple à réaliser. Il en est de même pour réaliser la fente 22 du support du bouchon destinée à laisser passer les liaisons. Ce mode de réalisation permet par ailleurs d'obtenir des pièces robustes. Un projectile au plus équipé d'un tel bouclier est donc plus fiable et aussi moins coûteux à réaliser. Comme présenté relativement à la figure 1, le bouclier sépare la partie pyrotechnique 3 du projectile ou de l'obus de la partie de commande et de contrôle 2. Une liaison 24, par exemple électrique, transmet des signaux entre les deux parties. REVENDICATIONS 1. Cloison-bouclier, caractérisé en ce qu'elle comporte au moins: une paroi (21) percée d'un conduit (22) ; - un bouchon (23) composé d'une partie support (232) et d'une partie (231) engagée dans le conduit laissant un espace (25) entre elle-5 même et la paroi du conduit, les deux parties étant reliées par une zone (26) de fragilité mécanique; la partie support (232) prenant appui sur la paroi (21), à l'avant, de sorte que la partie engagée (231) se sépare de la partie support sous l'effet d'une pression externe pour venir en contact avec la paroi interne du conduit (22) 1 o et fermer l'espace (25). 2. Cloison-bouclier selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une ouverture (233) est réalisée dans le support (232) en regard de l'espace (25). 3. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le conduit (22) comporte au moins une partie cylindrique (221) et une partie conique (222), la partie conique (222) étant orientée vers l'avant. 4. Cloison-bouclier selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie engagée (231) du bouchon (23) est de forme conique. 5. Cloison-bouclier selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie conique (222) du conduit et la partie conique (231) du bouchon ont 25 sensiblement le même angle. 6. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le conduit (22) comporte une première partie cylindrique (221) et une deuxième partie cylindrique (222') de plus grande section, la partie cylindrique (222') de plus grande section étant orientée vers l'avant. 7. Cloison-bouclier selon la revendication 6, caractérisé en ce que la partie engagée (231') du bouchon (23) est de forme cylindrique de section supérieure à la section de la première partie cylindrique (221) du conduit pour fermer cette dernière lorsque le bouchon vient en contact avec elle. 8. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisée en ce que le conduit (22) et le bouchon (23) sont à symétrie de révolution. 9. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée ce que le conduit (22) et le bouchon (23) sont centrés sur l'axe 1 o de symétrie (20) de la cloison-bouclier. 10. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone de fragilité mécanique est une zone (26) de la partie support (232) d'épaisseur réduite. 11. Cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone de fragilité mécanique est une tige (26') reliant la partie (231) engagée dans le conduit à la partie support (232). 12. Projectile (1) comportant au moins deux parties (2, 3) séparées par une cloison-bouclier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une liaison (24) de transmission de signaux traverse l'espace (25) laissé entre la paroi du conduit et le bouchon. 13. Projectile selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'une partie (3) comporte une charge pyrotechnique et l'autre partie (2) placée à l'avant du projectile comporte un système de commande et de contrôle, l'avant de la cloison-bouclier étant orienté vers cette partie de commande et de contrôle (2). 14. Projectile selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que c'est une fusée. 15. Projectile selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, 35 caractérisé en ce que c'est un obus. 16. Projectile selon la revendication 15, caractérisé en ce que la cloison-bouclier est placée au niveau de l'oeil de l'obus.