Brevet FR2896577A1 — publié le 20070727

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs permettant l'amorçage d'une charge explosive et notamment celui des dispositifs d'amorçage d'une charge formée multi modes. On connaît des dispositifs d'amorçage dans lesquels une amorce-détonateur est solidaire d'un système de type "tête mobile" permettant de l'aligner avec un relais d'amorçage initiant lui--même une charge explosive. Suivant la position de la tête, l'amorce-détonateur peut ainsi occuper une position désalignée dans laquelle elle ne peut initier la charge explosive et une position alignée dans laquelle l'initiation est possible. Le détonateur est le plus souvent commandé par une fusée d'amorçage à laquelle il est connecté par une liaison 15 filaire. Ces dispositifs sont complexes car il est nécessaire de prévoir des longueurs de fils suffisantes pour le déplacement du détonateur, le fil ne devant pas gêner les mouvements de la tête. 20 Cette contrainte apportée par la liaison filaire est amplifiée lorsque le dispositif d'amorçage comporte plusieurs amorces-détonateurs plus communément appelées amorces. On connaît ainsi par le brevet US5939663 une charge multi modes pouvant être initiée sélectivement par un amorçage 25 comprenant un détonateur central et une couronne de détonateurs périphériques. Toutes les amorces sont reliées à un moyen d'initiation par des connexions filaires distinctes. Suivant les détonateurs qui sont commandés, on obtient un 30 jet cohérent ou bien une projection d'éclats. Outre la complexité de l'intégration des liaisons filaires, cette charge et le dispositif d'amorçage qu'elle comporte présentent également comme inconvénient de nécessiter la maîtrise de la synchronisation précise des 35 ordres d'initiation. On connaît également la demande de brevet EP1524489 au nom de la demanderesse qui propose un dispositif d'amorçage comportant une feuille d'explosif de transmission présentant des trous et coopérant avec un système de plateaux mobiles en rotation portant des relais intermédiaires. Un tel dispositif permet d'effectuer, en fonction de la position des plateaux mobiles, un amorçage central, périphérique ou combiné. Ce disposit:f présente l'inconvénient d'être de conception relativement complexe. La présente invention permet de simplifier de façon significative l'intégration et la mise en oeuvre des éléments composant un dispositif d'amorçage multi points. Avec l'invention, aucune pièce mobile n'est utilisée au niveau des relais d'amorçage, ce qui permet d'envisager une plus grande souplesse dans la mise en oeuvre du concept. L'invention vise également une charge formée multi modes de conception simple et permettant d'engager et défaire une large gamme de cibles. L'invention concerne un dispositif d'amorçage d'une charge explosive comportant au moins deux moyens d'initiation, une platine d'amorçage porteuse de relais d'amorçage périphériques disposés régulièrement en périphérie de la platine et une tête d'amorçage mobile disposée entre les moyens d'initiation et la platine d'amorçage, tête pouvant occuper plusieurs positions d'amorçage, dispositif caractérisé en ce que la platine d'amorçage est fixe et comporte un réseau de canaux reliant les relais périphériques à un point d'amorçage, canaux recevant un explosif apte à transmettre une information pyrotechnique. Selon une caractéristique de l'invention, les canaux sont réalisés de telle sorte que les longueurs totales de chaque canal reliant un relais périphérique au point d'amorçage sont identiques. Selon une autre caractéristique, la platine d'amorçage comporte au niveau de son centre un relais d'amorçage central. Selon encore une autre caractéristique, la tête mobile est pivotante et porte au moins une amorce destinée à être positionnée soit en regard du relais d'amorçage central, soit en regard du point d'amorçage. Selon une autre caractéristique, la tête mobile comporte deux autres amorces disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation de la tête mobile et destinées à être positionnées simultanément l'une en regard du relais d'amorçage central et l'autre en regard du point d'amorçage. Selon une autre caractéristique, la disposition des amorces est telle que la tête mobile peut occuper au moins trois positicns angulaires différentes: - une première position dans laquelle une première amorce 10 est en regard du point d'amorçage relié aux relais périphériques via les canaux, - une deuxième position dans laquelle la première amorce est en regard du relais d'amorçage central, - une troisième position dans laquelle une deuxième 15 amorce et une troisième amorce sont en regard respectivement du point d'amorçage et du relais d'amorçage central. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte un moyen retard permettant d'initier le relais central avec un retard par rapport à l'initiation du point d'amorçage, de 20 façon à assurer la simultanéité de l'initiation du relais central et des relais périphériques. Selon une autre caractéristique, la tête mobile est déplaçable par un moyen moteur actionné par un moyen de commande. 25 L'invention concerne également une charge formée multi mode incorporant un dispositif d'amorçage selon l'invention, ainsi qu'un revêtement et un chargement explosif interposé entre le revêtement et le dispositif d'amorçage, charge caractérisée en ce qu'elle peut être initiée suivant au moins 30 deux modes différents, soit par un relais d'amorçage central ou soit par une couronne de relais d'amorçage périphériques, le choix de l'un ou de l'autre des modes de fonctionnement étant obtenu par la commande du pivotement d'une tête mobile du dispositif d'amorçage portant au moins une amorce. 35 Selon une autre caractéristique, la charge formée peut être initiée suivant au moins trois modes différents, par un relais d'amorçage central, par une couronne de relais d'amorçage périphériques, ou par l'initiation simultanée du relais central et de la couronne de relais de périphériques, le choix du mode de fonctionnement étant obtenu par la commande du pivotement de la tête mobile qui porte au moins trois amorces. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - les figures 1 et 2 représentent une platine d'amorçage 10 fixe porteuse des relais d'amorçage et des canaux destinés à les initier selon l'invention, - la figure 3 représente une tête mobile d'amorçage porteuse des amorces selon l'invention, - la figure 4 représente une platine d'amorçage fixe 15 munie d'une tête mobile d'amorçage, - la figure 5 montre un concept de charge formée comportant un dispositif d'amorçage intégré selon l'invention. La figure 1 est une vue de dessus d'une platine 20 d'amorçage porteuse de relais d'amorçage selon l'invention (platine représentée seule) et la figure 2 représente la même platine en vue de dessous. La platine d'amorçage 3 se présente sous la forme d'un disque comportant au niveau de sa périphérie des perçages 25 dans lesquels sont disposés des relais d'amorçage périphériques 4. La platine d'amorçage 3 comporte également un perçage central comportant un relais central 6 de détonation et un trou borgne comportant un point d'amorçage 16. Un réseau de canaux 5 relie les relais périphériques 4 au 30 point d'amorçage 16. La platine 3 comporte ici douze relais d'amorçage périphériques 4 régulièrement répartis angulairement. Les canaux 5 sont réalisés de telle sorte que les longueurs totales de chaque chemin géométrique reliant un 35 relais périphérique 4 au point d'amorçage 16 soient toutes identiques quel que soit le canal 5 considéré. Les canaux 5 sont matricés dans la platine 3 et remplis d'un explosif apte à relayer de manière homogène une information pyrotechnique (onde de choc) du point d'amorçage 16 jusqu'aux relais périphériques 4. La réalisation de canaux présentant une même distance entre le point d'amorçage 16 et chaque relais périphérique 4 et l'utilisation d'un explosif homogène sont essentielles à l'invention car elles permettent d'obtenir une initiation simultanée de tous les relais périphériques 4 en initiant le point d'amorçage 16. L'explosif utilisé pour remplir les canaux devra présenter de bonnes caractéristiques d'initiation, d'homogénéité et de coulabilité. On utilisera donc préférentiellement de la tolite semoulée (TNT), des explosifs à granulométrie micronisée (hexogène, HNS ou octogène micronisé), de la pentrite gélifiée ou une composition explosive composite (par exemple un explosif secondaire associé à un couple durcisseur monomère). Les relais d'amorçage 4 pourront être réalisés en explosif secondaire. Les relais d'amorçage 4 et 6 débouchent de part et d'autre de la platine 3 afin d'initier le chargement explosif principal d'une tête militaire (non représentée ici) chargement sur lequel est placée la platine 3 d'une façon fixe. Une telle tête militaire sera décrite par la suite. La figure 3 représente en perspective une tête mobile d'amorçage 7 destinée à être disposée entre un moyen d'initiation (non représenté) et la platine d'amorçage 3 fixe. Cette tête 7 peut occuper plusieurs positions d'amorçage. La tête mobile d'amorçage 7 comporte un perçage central 17 destiné à recevoir un axe de rotation et trois perçages débouchant dans lesquels sont disposées des amorces 9. Les amorces 9 sont disposées de manière à assurer, dans certaines positions de la tête mobile 7 l'initiation des relais d'amorçage (point d'amorçage 16 et/ou relais 6) de la platine 3. La tête mobile 7 comporte deux amorces 9a et 9c disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation de la tête mobile. La troisième amorce 9b n'a pas de vis-à-vis et se trouve disposée à égale distance des amorces 9a et 9c. La figure 4 illustre la platine d'amorçage 3 munie de sa tête mobile d'amorçage 7. La tête mobile 7 peut pivoter par rapport à la platine 3 autour de l'axe du perçage 17, de telle sorte que l'amorce 9b qui n'a pas de vis-à-vis puisse être positionnée soit en regard du relais d'amorçage central 6, soit en regard du point d'amorçage 16. Des moyens d'initiation (non représentés sur cette figure) sont disposés en regard du relais d'amorçage central 6 et en regard du point d'amorçage 16. La tête mobile 7 est disposée entre la platine 3 et les moyens d'initiation. Ainsi, la disposition des amorces 9 est telle que la tête 10 mobile 7 peut occuper au moins trois positions angulaires différentes: une première position (correspondant à la position représentée ligure 4) dans laquelle une seule amorce 9b est interposée entre un premier moyen d'initiation et le point 15 d'amorçage 16 permettant l'initiation de tous les relais périphériques 4 via les canaux 5, - une deuxième position (correspondant à une rotation de 1800 de la tête 7 par rapport à la position représentée en figure 4) dans laquelle une seule amorce 9b est interposée 20 entre un deuxième moyen d'initiation et le relais d'amorçage 6, et - une troisième position (correspondant à une rotation de 90 de la tête 7 par rapport à la position représentée en figure 4) dans laquelle les amorces 9a et 9c sont interposées 25 entre, d'une part, le premier moyen d'initiation et le relais d'amorçage central 6 et, d'autre part, entre le deuxième moyen d'initiation et le point d'amorçage 16 permettant l'initiation des relais périphériques 4 via les canaux 5. La position de sécurité correspond à une orientation 30 angulaire intermédiaire de la platine mobile 7 de façon à ce qu'aucune des amorces 9 ne se trouve en vis-à-vis ni du relais d'amorçage central 6, ni du point d'amorçage 16 initiant les canaux 5. La figure 5 montre une tête militaire de type charge 35 formée 1 qui comprend d'une façon classique un chargement explosif 10 disposé dans une enveloppe 11. Un revêtement 12 concave est appliqué sur le chargement explosif 10. La charge formée 1 comporte un couvercle 13, incorporant des moyens d'initiation 8 (un premier moyen 8a et un deuxième moyen 8b) et un dispositif d'amorçage 2 selon l'invention. La liaison entre le couvercle 13 équipé du système d'amorçage et l'enveloppe 11 chargée en explosif 10 est assurée par des moyens non représentés (collage, vissage, ...). Les moyens d'initiation 8a, 8b sont des conducteurs électriques qui comportent, au niveau de leurs extrémités opposées à la tète pivotante 7, des surfaces de contact 15a,15b destinées à coopérer avec par exemple des connecteurs électriques (non représentés). Cette charge peut être initiée suivant au moins trois modes différents : par un relais d'amorçage central 6, ou par une couronne de relais d'amorçage périphériques 4 via les canaux 5, ou par l'initiation simultanée du relais central 6 et de la couronne de relais d'amorçage périphériques 4 via les canaux 5. Dans ce dernier cas, on prévoira un moyen assurant un retard entre l'initiation du relais d'amorçage central 6 et celle du point d'amorçage 16. Ce retard sera égal au temps de parcours total de l'information pyrotechnique entre le point d'amorçage 16 et les relais périphériques 4. Le choix du mode de fonctionnement est obtenu par la commande du pivotement de la tête mobile 7 autour de l'axe 14 25 (qui se loge dans l'alésage 17). Il est bien connu (notamment du brevet EP1164348) que lorsque l'on initie une telle charge axialement on obtient la projection du revêtement sous la forme d'un noyau allongé alors que, lorsqu'on initie la charge par la couronne de 30 relais périphériques, on projette le revêtement sous la forme d'un jet animé d'une vitesse importante (supérieure à 3000 mètres par seconde). Si par ailleurs on initie simultanément les relais 4 de la couronne externe et le relais central 6, les interactions 35 entre les différentes ondes de chocs provoquent une dislocation du revêtement sous forme d'éclats. La géométrie du revêtement de forme concave est définie par l'Homme du métier de façon à permettre un fonctionnement de la charge suivant les modes décrits précédemment. Cette géométrie ne fait pas l'objet de la présente invention et il est donc inutile de la préciser d'avantage. Il est possible de se reporter au brevet EP1164348 qui décrit un tel type de revêtement. Le dispositif d'amorçage selon l'invention permet d'obtenir aisément l'un ou l'autre des modes de fonctionnement. Le choix du mode sera obtenu par le pivotement de la tête mobile 7 autour de son axe 14. La tête mobile 7 est déplaçable par un moyen moteur actionné par un moyen de commande. Ces moyens ne sont pas représentés. Ils se logent dans le couvercle 13. La figure 5 illustre le dispositif dans sa première position. Dans cette position, un seul premier moyen d'initiation 8a est en contact avec une amorce 9b qui initie le point d'amorçage 16. Le deuxième moyen d'initiation 8b est en contact avec le corps de la tête 7, ce corps étant réalisé en un matériau isolant, l'initiation du relais central 6 est donc impossible. Le fonctionnement est le suivant : des connecteurs électriques transmettent aux moyens d'initiation 8a, 8b un signal électrique correspondant au déclenchement de la charge. Avec la configuration représentée à la figure 5, le signal est transmis à l'amorce 9b qui initie le point d'amorçage 16. L'explosif contenu dans le canal 5 transmet l'onde de choc jusqu'aux relais périphériques 4 qui initient à leur tour le chargement explosif principal de la charge 10. Lorsque l'on cherche une initiation simultanée des relais périphériques 4 et du relais central 6, il est impératif que ces relais soient initiés avec un décalage dans le temps le plus faible possible. Le temps de parcours de l'onde de choc entre le point d'amorçage 16 et les relais périphériques 4 impose donc la mise en place d'un décalage temporel de l'amorçage du relais central 6 par rapport à l'initiation du point d'amorçage 16. Ce décalage temporel sera programmé électroniquement (au niveau d'un moyen retard incorporé par exemple dans le couvercle 13). Le décalage dépendra de la charge, de la géométrie des canaux 5 et de la nature de l'explosif remplissant les canaux. A titre illustratif, pour un calibre compris entre 100 et 150 mm le décalage à prévoir est de l'ordre de 10 à 20 micro secondes. L'Homme du métier définira aisément à l'aide de moyens de conception assistée par ordinateur les géométries des canaux permettant d'assurer des longueurs identiques entre chaque relais périphérique 4 et le point d'amorçage 16. Il est ensuite possible d'adapter l'invention à des calibres de charges différents. Il suffit pour cela de conserver une homothétie des parcours proposés pour les canaux d'amorçage définis pour un calibre donné. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'amorçage (2) d'une charge explosive (10) comportant au moins deux moyens d'initiation (8a, 8b), une platine d'amorçage (3) porteuse de relais d'amorçage périphériques (4) disposés régulièrement en périphérie de la platine (3) et une tête d'amorçage mobile (7) disposée entre les moyens d'initiation (8) et la platine d'amorçage (3), tête pouvant occuper plusieurs positions d'amorçage, dispositif caractérisé en ce que la platine d'amorçage (3) est fixe et comporte un réseau de canaux (5) reliant les relais périphériques (4) à un point d'amorçage (16), canaux recevant un explosif apte à transmettre une information pyrotechnique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les canaux (5) sont réalisés de telle sorte que les longueurs totales de chaque canal (5) reliant un relais périphérique (4) au point d'amorçage (16) sont identiques. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la platine d'amorçage (3) comporte au niveau de son centre un relais d'amorçage central (6). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la tête mobile (7) est pivotante et porte au moins une amorce (9b) destinée à être positionnée soit en regard du relais d'amorçage central (6), soit en regard du point d'amorçage (16). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête mobile (7) comporte deux autres amorces (9a, 9c) disposées symétriquement par rapport à l'axe de rotation de la tête mobile (7) et destinées à être positionnées simultanément l'une en regard du relais d'amorçage central (6) et l'autre en regard du point d'amorçage (16). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la disposition des amorces (9a,9b,9c) est telle que la tête mobile (7) peut occuper au moins trois positions angulaires différentes: - une première position dans laquelle une première amorce (9b) est en regard du point d'amorçage (16) relié aux relais périphériques (4) via les canaux (5),une deuxième position dans laquelle la première amorce (9b) est en regard du relais d'amorçage central (6), - une troisième position dans laquelle une deuxième amorce (9a) et une troisième amorce (9c) sont en regard respectivement du point d'amorçage (16) et du relais d'amorçage central (6). 7. Dispositif selon une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen retard permettant d'initier le relais central (6) avec un retard par rapport à l'initiation du point d'amorçage (16), de façon à assurer la simultanéité de l'initiation du relais central (6) et des relais périphériques (4). 8. Dispositif selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la tête mobile (7) est déplaçable par 15 un moyen moteur actionné par un moyen de commande. 9. Charge formée multi mode incorporant un dispositif d'amorçage (1) selon une des revendications 1 à 8 ainsi qu'un revêtement (12) et un chargement explosif (10) interposé entre le revêtement (12) et le dispositif d'amorçage (2), 20 charge caractérisée en ce qu'elle peut être initiée suivant au moins deux modes différents, soit par un relais d'amorçage central (6) ou soit par une couronne de relais d'amorçage périphériques (4), le choix de l'un ou de l'autre des modes de fonctionnement étant obtenu par la commande du pivotement 25 d'une tête mobile (7) du dispositif d'amorçage portant au moins une amorce (9). 10. Charge formée multi mode selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle peut être initiée suivant au moins trois modes différents, par un relais d'amorçage central (6), 30 par une couronne de relais d'amorçage périphériques (4), ou par l'initiation simultanée du relais central (6) et de la couronne de relais de périphériques (4), le choix du mode de fonctionnement étant obtenu par la commande du pivotement de la tête mobile (7) qui porte au moins trois amorces 35 (9a, 9b, 9c) .