Brevet FR2898407A1 — publié le 20070914

DISPOSITIF EXPLOSIF A CONFINEMENT DES PRODUITS DE DETONATION L'invention concerne le confinement axial des produits de détonation d'un dispositif explosif en vue de constituer notamment des charges militaires, et en particulier des charges de missile antimissile ou anti-aéronef. La plupart des charges explosives utilisées à bord des missiles, sont du type à générateurs d'éclats, l'impact de ces derniers devant aboutir à la destruction d'un objectif. Les gerbes d'éclats sont généralement focalisées suivant un plan normal à l'axe de la charge, ou voisin de celle-ci. La destruction structurale de l'objectif inter-vient à partir d'une valeur de seuil connue du rapport entre l'énergie cinétique des éclats atteignant l'objectif, et la surface de l'objectif atteinte par les éclats. Il est donc important d'améliorer la valeur de ce rapport, afin d'être efficace pour des distances entre la charge et l'objectif les plus grandes possibles. Les éclats de la gerbe arrivant sur l'objectif doivent avoir la plus grande énergie cinétique possible, et les points d'impact des éclats sur l'objectif doivent être le plus proche possible les uns des autres. A titre d'exemple on connaît déjà des configurations de charges militaires comprenant une enveloppe génératrice d'éclats, préfragmentée selon des méridiens et parallèles, ou selon des hélices. Le chargement explosif principal de la charge est confiné actuellement par la méthode la plus générale qui consiste à fermer les extrémités de la charge par des flasques en matériau inerte. D'autres solutions consistent en la projection de disques métalliques par l'intermédiaire de générateurs d'ondes planes possédant leur propre dispositif d'amorçage. Ces configurations ne sont pas toutes équivalentes du point de vue du rendement à l'expulsion des éclats et de la focalisation de la gerbe d'éclats. 10 15 20 25 30 Le but de l'invention est de fournir un dispositif explosif répondant mieux, que ceux de l'art antérieur, aux exigences de destruction structurale des objectifs visés. L'objet de l'invention est un dispositif explosif comprenant un chargement principal explosif et des moyens de confinement axial enveloppant lesdits produits de détonation, le dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens de confinement axial comprennent au moins un élément actif de confinement comportant une couche d'explosif insérée entre deux plaques de matériau inerte. L'invention et ses caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit, et qui est accompagnée des dessins annexés suivants représentant respectivement : - Fig.1, une vue en coupe représentant, un élément actif de confinement axial des produits de détonation suivant l'invention ; - Fig.2, un premier mode de réalisation du dispositif explosif suivant l'invention ; - Fig.3, un deuxième mode de réalisation d'un dispositif explosif selon l'invention ; - Fig.4, une troisième réalisation du dispositif suivant l'invention, notamment adaptée à une charge creuse. En référence à la figure 2, le dispositif explosif selon l'invention comprend, comme dans l'art antérieur, un chargement explosif principal 10 entouré et compacté à l'intérieur de moyens de confine-ment axial. Ces moyens de confinement axial sont associés à une enveloppe génératrice d'éclats 12, généralement de forme de révolution autour d'un axe longitudinal 11 du dispositif explosif. Sur cette figure, cette enveloppe a été représentée concave, mais cette forme n'est pas limitative. Selon l'invention, l'enveloppe 12 est fermée, à au moins une de ses deux extrémités, d'un élément actif de confinement axial 20, remplaçant les flasques en matériau inerte de l'art antérieur. La figure 1 montre plus nettement la conception d'un tel élément actif. Celui-ci comporte une plaque extérieure 2, une plaque intérieure 3 entre lesquelles est insérée une couche d'explosif 1. 10 15 20 25 30 Sur la figure 2, les deux extrémités de l'enveloppe sont équipées d'un élément actif de confinement axial. Le dispositif explosif comporte de plus un système d'amorçage 14 du chargement principal. Il est ici placé au centre de celui-ci, un trou 15 étant prévu dans un des deux éléments actifs, de manière à laisser le passage au fil 16 de transmission du déclenchement de l'explosion. On peut également prévoir plusieurs trous 15 si plusieurs fils de transmission ou plusieurs tubes de transmission de détonation sont nécessaires. Les éléments actifs de confinement axial, ainsi que les plaques 2 et 3 et la couche d'explosif 1, ont été représentés plans. Ce n'est qu'un exemple de réalisation, les éléments pouvant être concaves, convexes ou d'autres formes. Le terme plaque est néanmoins utilisé dans toute la description et dans les revendications. Ce dispositif explosif constitue une charge militaire de missile à gerbe d'éclats focalisés, et à amorçage central. La détonation est donc initiée au centre de la charge et se développe dans le chargement principal 10 jusqu'à atteindre le centre de la face interne de la plaque intérieure 3 des éléments actifs de confinement axial 20. Elle induit une onde de choc dans cette plaque intérieure, qui se propage jusqu'à atteindre la couche d'explosif 1, dont elle provoque la détonation. La détonation de la couche d'explosif insérée entre les deux plaques 2 et 3 écarte celles-ci, limitant ainsi la détente axiale des produits de détonation, et améliorant de ce fait la vitesse des éclats et leur focalisation. En référence maintenant à la figure 3, le système d'amorçage 17 du dispositif explosif est placé, non pas au centre du chargement explosif principal, mais contre la plaque intérieure 13 d'un des deux éléments actifs de confinement axial 21. Dans ce cas le fonctionnement de cette réalisation est voisin de celui présenté dans l'exemple précédent, mais le confinement du chargement principal 10, du côté de l'amorçage, intervient dès le début de l'explosion du chargement principal. 10 15 20 25 30 En référence à la figure 4, dans le cas d'une tête militaire à charge creuse, on envisage de disposer seulement à l'arrière de celle-ci un élément actif 22 selon l'invention, ainsi que le système d'amorçage 18. On limite dans ce cas la détente arrière des produits de détonation, et la courbure du front de détonation se trouve modifiée. Ceci permet dans un encombrement moindre, d'améliorer les performances de la charge creuse. Dans ces trois réalisations différentes, les éléments actifs de confinement 20,21 et 22 assurent évidemment l'étanchéité du compartiment contenant l'explosif. Selon une réalisation particulière de l'invention, on envisage d'utiliser le même explosif pour les éléments actifs de confinement axial 20 que celui utilisé pour constituer le chargement principal 10. Dans ce cas, on peut obtenir de façon indissociable, et par coulée ou injection, la continuité de l'explosif entre les éléments actifs de confinement axial et le chargement principal, en pratiquant quelques orifices 23 à travers la plaque intérieur 13 (Fig.3) des éléments actifs de confinement axial 21. Une variante selon l'invention consiste à ce que la plaque intérieure 13 d'un ou des éléments actifs de confinement axial 21 ou 22 soit réalisée à partir du liant inerte de l'explosif du chargement principal 10. Dans ces réalisations, l'explosif utilisé pour constituer la couche 1 ensérée entre les deux plaques 2 et 3, doit avoir une pression de détonation importante. Les produits de détonation doivent par contre avoir un faible coefficient de détente polytropique. La plaque intérieure 3, juxtaposée du chargement principal 10, peut être constituée par un métal ou par tout autre type de matériau inerte tel que la résine ou le caoutchouc. La plaque extérieure 2 peut être constituée par un matériau tel qu'un alliage léger, du cuivre, de l'acier, ou de la résine chargée ou non de particules de métal lourd. La fixation des éléments actifs de confinement axial sur l'enveloppe 12 peut être assurée par vissage, soudage, collage ou sertissage. L'explosif utilisé pour constituer la couche 1 inserrée entre les deux plaques 2 et 3 est choisi parmi les explosifs secondaires. L'invention s'applique à des charges militaires du type à effet d'éclats, de souffle, ou de noyaux formés soit par des charges creuses, soit par des charges génératrices de noyaux. 5 15 20 25 REVENDICATIONS 1. Dispositif explosif comprenant : - un chargement principal explosif (10, 30), et - des moyens de confinement axial des produits de la détonation dudit chargement principal enveloppant ledit chargement principal, le dispositif étant caractérisé en ce que lesdits moyens de confine-ment axial comprennent au moins un élément actif de confinement (20,21,22) comportant une couche d'explosif (1) enserrée entre deux plaques (2 et 3) de matériau inerte. 2. Dispositif explosif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de confinement axial comprennent deux éléments actifs de confinement (21). 3. Dispositif d'explosif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de confinement axial sont associés à une enveloppe génératrice d'éclats (12). 4. Dispositif explosif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la forme de ladite enveloppe d'éclats (12) a un profil concave. 5. Dispositif explosif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chargement principal explosif (30) constitue une charge creuse équipée d'un-seul élément actif (22) de confinement axial. 6. Dispositif explosif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, possédant un système d'amorçage (14) du chargement principal explosif (10), caractérisé en ce que ledit système d'amorçage est placé au centre du chargement principal, au moins un trou (15) étant pratiqué à travers les plaques (2,3) et la couche (1), d'un des éléments actifs de confinement axial (20) pour laisser le passage à des fils ou tubes de transmission du système d'amorçage. 7. Dispositif explosif selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant un système d'amorçage (17,18) du chargement principal explosif (10,30), caractérisé en ce que le système d'amorçage se 10 15 20trouve au centre de la plaque intérieure (13) d'un des éléments actifs de confinement axial (21,22), au moins un trou (1.5) étant prévu dans les plaques extérieure (2) et intérieure et dans la couche d'explosif (1) pour le passage du système d'amorçage. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le chargement explosif principal (10,30) et la couche d'explosif (1) des éléments actifs de confinement axial (20) sont constitués du même matériau explosif, des trous (23) étant pratiqués à travers la plaque intérieure (13) pour que ces éléments explosifs puissent êttre obtenus de façon indissociable par coulée ou injection, la continuité du chargement principal et des couches explosives des éléments actifs étant assurée par lesdits trous. 9. Dispositif explosif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche d'explosif (1) des éléments actifs de confinement axial (20) est constituée d'un explosif secondaire. 10. Dispositif explosif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé pour constituer une charge militaire.