Brevet FR2910612A1 — publié le 20080627

La présente invention concerne une bombe aérienne de pénétration. A l'heure actuelle, il n'existe pas sur le marché de bombe enrobée répondant aux nouvelles exigences militaires pour détruire des cibles particulièrement renforcées tout en maîtrisant les dommages collatéraux. En effet, les limites technologiques des bombes d'emploi général actuelles en termes de capacité de pénétration et de survie (capacité de détonation après pénétration d'une cible dure) font que leur efficacité demeure insuffisante. Une réduction des dimensions (diamètre, longueur) du corps de pénétration, c'est-à-dire de la partie aérodynamique la plus massique de la bombe, permet d'augmenter son ratio énergie cinétique/surface d'impact et donc sa profondeur de pénétration. Mais la bombe ainsi réalisée ne répond plus aux critères militaires d'adaptabilité aux aéronefs existants, de sorte qu'il est nécessaire qu'elle soit soumise à tous les tests en vigueur pour pouvoir être à nouveau qualifiée. Ces tests sont longs, extrêmement coûteux et il n'est pas certain qu'ils aboutissent à la qualification recherchée. Un but de la présente invention est donc de résoudre les problèmes cités précédemment à l'aide d'une solution simple à mettre en oeuvre, fiable et peu coûteuse. Pour cela, l'invention propose de réduire les dimensions du corps de pénétration tout en maintenant les caractéristiques d'une bombe d'emploi général qualifiée. Plus précisément, la présente invention a pour objet une bombe aérienne de pénétration comprenant : - un corps creux de pénétration de forme générale cylindrique renfermant une matière active ou une matière inerte, - au moins un puits de suspension pour permettre de suspendre 30 la bombe à un aéronef, un puits renfermant des accessoires pour permettre le fonctionnement de la bombe, et caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un revêtement externe de forme générale cylindrique fixé solidairement au corps 35 creux de pénétration, s'étendant sur toute la longueur de celui-ci et présentant un profil extérieur, une masse et un agencement 2910612 2 spatial autour du corps de pénétration tels que ladite bombe munie de son revêtement externe possède les mêmes caractéristiques dimensionnelles, volumiques, mécaniques, aérodynamiques et inertielles qu'une bombe d'emploi général qualifiée. 5 Selon des modes de réalisation préférés, la bombe selon la présente invention peut comprendre l'une au moins des caractéristiques suivantes : - le revêtement externe comprend plusieurs éléments longitudinaux fixés chacun directement sur toute la longueur du 10 corps creux de pénétration ; - le revêtement externe comprend trois éléments thermoformés identiques réalisés en une matière plastique renforcée de fibres, telle qu'un mat préimprégné (SMC), par exemple un mélange de polyester et de fibres de verre chargé en graphite ; 15 - chaque élément longitudinal présente un logement recevant un flasque d'équilibrage réalisé en un matériau à haute densité, par exemple supérieure ou égale à celle de l'acier, et contribuant à conférer à la bombe lesdites caractéristiques volumiques, dimensionnelles, mécaniques, aérodynamiques et inertielles ; 20 - chaque flasque d'équilibrage est fixé directement sur le corps creux de pénétration à l'aide de vis prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée ; - chaque élément longitudinal et/ou chaque flasque est collé 25 directement sur le corps creux de pénétration, par exemple à l'aide d'une colle polyuréthane ; - le revêtement externe est revêtu d'un mince enrobage de protection l'entourant intégralement ; - l'enrobage de protection est réalisé en un matériau apte à résister à des chocs définis par la norme aéronautique Gam EG13, à l'abrasion et au feu, ce matériau étant par exemple un polyuréthane monocouche coulé ; - la bombe peut présenter deux puits d'anneau de suspension et un puits d'accessoires, lesdits puits étant fixés directement sur le 35 corps creux de pénétration à l'aide de vis prévues pour être 2910612 3 cisaillées lors d'un impact de la bombe contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée ; - l'un au moins des puits d'anneau de suspension est réalisé d'une seule pièce avec le puits d'accessoires ; 5 - la bombe peut comprendre en outre au moins un fourreau livrant passage à des câbles reliant des accessoires du puits d'accessoires aux moyens de détonation, ledit fourreau étant noyé dans la matière active ou inerte et étant réalisé dans un matériau résistant aux agressions chimiques de cette dernière ; 10 - le revêtement externe présente localement des ouvertures livrant passage aux puits de manière à les rendre accessibles depuis l'extérieur ; et - le corps creux de pénétration comprend un tronc comportant une extrémité avant en forme d'ogive et une extrémité arrière 15 formant un culot renfermant notamment les moyens de détonation, l'extrémité avant étant munie d'un filetage externe apte à coopérer avec un filetage interne d'un manchon avant servant d'interface avec au moins un équipement participant au fonctionnement de la bombe, tel qu'un système de guidage. 20 L'invention va maintenant être décrite plus en détail en référence à un mode de réalisation particulier donné à titre d'illustration uniquement et représenté sur les figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une bombe 25 aérienne de pénétration conforme à la présente invention ; - la figure 2 est une vue de dessus d'un corps de pénétration de la bombe ; - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2 ; 30 -la figure 4 est une vue en coupe de la bombe une fois assemblée ; - la figure 5 est une vue de détail d'un manchon avant de la bombe ; et - la figure 6 est une vue en coupe selon la ligne VI-VI de la 35 figure 5. 2910612 4 Les figures 1 à 4 représentent une bombe aérienne de pénétration 1 conforme à la présente invention. Cette bombe est destinée à être intégrée sous un aéronef auquel elle est suspendue. Cette bombe 1 comprend un corps de pénétration creux 10 5 réalisé par exemple par forgeage en un matériau à haute limite élastique, à haute densité et à dureté élevée, tel que de l'acier. Le matériau choisi pour réaliser le corps creux de pénétration assure également une fragmentation naturelle de celui-ci lors de la détonation de la matière active après pénétration d'une cible dure. 10 Le corps creux de pénétration 10 présente une forme générale cylindrique comportant une partie avant 11, une partie centrale 12 et une partie arrière 13. La partie avant 11, ou nez, présente deux ogives successives 11a et 11b se terminant par une pointe de pénétration 11c. La forme 15 à double ogive de la partie avant 11 facilite la pénétration du corps de pénétration 10 dans les cibles dures et permet une répartition optimale des contraintes engendrées durant la phase de pénétration. La partie centrale 12, appelée également tronc, constitue la 20 partie la plus longue du corps de pénétration 10. Une zone vide interne, ou creux 14, est définie à l'intérieur du tronc 12. Ce creux 14 s'étend sur toute la longueur de ce dernier et renferme une matière active 20. Le tronc 12, composé uniquement d'une partie cylindrique, est réalisé de manière à minimiser la résistance à la 25 pénétration du corps de pénétration. La partie arrière 13 du corps de pénétration 10, ou culot, présente une forme conique évasée afin d'assurer sa continuité avec la partie centrale 12. Le culot 13 assure l'interface avec les systèmes de guidage ou est protégé en stockage par un capot arrière 30 de protection 15 qui est amovible. Une gaine 30 est insérée à l'intérieur du creux 14 du corps de pénétration 10, plus précisément à l'intérieur de la matière active 20. Cette gaine 30 renferme par exemple des moyens d'initiation de détonation (non représentés) et éventuellement des moyens de guidage et/ou des moyens de propulsion. Un fourreau interne 31 traverse également la matière active 20. Le fourreau 31 permet notamment le 2910612 5 passage de câbles (non représentés) destinés à coopérer avec les moyens de détonation. Le fourreau 31 est relié d'une part à un embout de fourreau 32 fixé à la gaine 30 par l'intermédiaire d'un écrou d'embout 33, et à un puits d'accessoires 40. Afin d'assurer un 5 niveau de sécurité suffisant, les fixations du fourreau 31 au puits d'accessoires 40 et à la gaine 30 sont parfaitement étanches. Le fourreau 31 est par ailleurs réalisé en matériau résistant d'une part aux agressions chimiques des différents éléments constituant la matière active et d'autre part aux efforts mécaniques engendrés 10 pendant la durée de vie du produit (stockage, manutention, emport, catapultage, appontage). La gaine 30 est quant à elle reliée d'une part à l'écrou d'embout 33 et d'autre part à un plateau de fermeture 34 par l'intermédiaire d'un écrou de gaine 35 protégé par un bouchon de 15 protection amovible 36 en vue du stockage de la bombe. La bombe 1 étant destinée à la pénétration de cibles dures, la gaine 30 est donc capable de résister aux décélérations générées par la pénétration et aux contraintes engendrées par tous les éléments avec lesquels elle se trouve en interface dans toutes les conditions 20 d'utilisation applicables à ce type de matériel. Par ailleurs, la gaine 30 est conçue pour assurer au mieux la transmission des ondes de chocs entre les moyens de détonation et la matière active ou inerte. Le puits d'accessoires 40 est fixé directement sur le corps de 25 pénétration 10, plus précisément sur son tronc 12, par l'intermédiaire de vis 42 prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe 1 contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée, par exemple de l'ordre de 500 G négatifs. Le puits d'accessoires 40 répond aux normes militaires de 30 la bombe d'emploi général qualifiée, notamment au niveau de son positionnement. Le puits d'accessoires 40 permet le montage d'un générateur nécessaire au fonctionnement du système d'armement lorsque celui-ci n'est pas directement relié à l'aéronef, et est protégé par un bouchon de protection étanche et amovible 43 dans le 35 cadre du stockage de la bombe. 2910612 6 Deux puits d'anneau de suspension 50 et 51 sont fixés sur le corps de pénétration 10, au niveau de son tronc 12. Chaque puits d'anneau de suspension est fixé au tronc 12 par l'intermédiaire de vis 52 prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe 1 5 contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée, par exemple de l'ordre de 500 G négatifs. La distance entre le centre des puits d'anneau de suspension est normalisée et est identique à celle d'une bombe d'emploi général qualifiée. Ceci permet d'accrocher la bombe 1 de la présente 10 invention sous de nombreux types d'aéronefs. La suspension de la bombe 1 est par exemple réalisée à l'aide d'anneaux de suspension au standard OTAN qui constituent l'interface avec l'aéronef. Avantageusement, le puits d'anneau de suspension avant 50 et le puits d'accessoires 40 sont réalisés d'une seule pièce, les trois 15 puits étant réalisés dans un matériau métallique résistant. Par ailleurs, les deux puits d'anneau de suspension 50 et 51 sont chacun obturés par un bouchon de protection étanche et amovible 53 en vue du stockage de la bombe. Un revêtement externe aérodynamique 60 est disposé autour du 20 corps de pénétration 10. Le revêtement externe 60 est solidaire du corps de pénétration 10, c'est-à-dire qu'il n'est pas démontable une fois installé et qu'il ne peut être désolidarisé du corps de pénétration 10 qu'après un choc violent susceptible de le détruire, en particulier lors de la pénétration de la bombe dans une cible 25 dure. Le revêtement externe 60 est de forme générale cylindrique. Il s'étend sur toute la longueur du corps creux de pénétration 10. Le revêtement externe 60 présente un profil extérieur, une masse et un agencement spatial autour du corps de pénétration 10 déterminés de 30 manière à conférer à la bombe 1, munie dudit revêtement, les mêmes caractéristiques dimensionnelles, volumiques, mécaniques, aérodynamiques et inertielles (masse, centre de gravité et moments d'inertie) qu'une bombe d'emploi général qualifiée, par exemple un modèle Mk82. 35 Plus précisément, le revêtement externe 60 comprend trois éléments longitudinaux 62 identiques fixés chacun directement sur 2910612 7 toute la longueur du corps de pénétration 10. En d'autres termes, chacun de ces éléments 62 s'étend d'un seul tenant d'une extrémité à l'autre du corps de pénétration 10. Chaque élément longitudinal 62 couvre un tiers de la circonférence du corps de pénétration, c'est- 5 à-dire 120 . Les éléments longitudinaux 62 sont thermoformés et réalisés en une matière plastique renforcée de fibres, telle qu'un mat préimprégné (Sheet Molding Compound - SMC), par exemple un mélange de polyester et de fibres de verre chargé en graphite. Plus 10 précisément, selon un mode particulier de réalisation, les éléments longitudinaux 62 sont constitués par une résine de polyester dans une proportion en poids comprise dans la plage allant de 50% à 100, des fibres de verre dans une proportion en poids comprise dans la plage allant de 0% à 30%, par exemple 10%, le reste (au maximum 20%) 15 étant constitué par du graphite et des additifs assurant la légèreté du matériau (densité de 0,74 à 0,86 g/dm3) et sa conductivité électrique. Chaque élément longitudinal 62 présente un logement 64 recevant un flasque d'équilibrage 70 réalisé en un matériau à haute 20 densité, par exemple supérieure ou égale à celle de l'acier, et contribuant à conférer à la bombe 1 lesdites caractéristiques volumiques, dimensionnelles, mécaniques, aérodynamiques et inertielles identiques à celles d'une bombe d'emploi général qualifiée. Plus précisément, ces flasques 70 permettent de déplacer 25 la masse d'inertie à la périphérie de la bombe pour une meilleure répartition des masses par rapport à ses axes principaux d'inertie. Chaque flasque d'équilibrage 70 est fixé directement sur le corps creux de pénétration 10 à l'aide de vis 72 prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe 1 contre un obstacle 30 générant une décélération dépassant une valeur déterminée, par exemple de l'ordre de 500 G négatifs. Un des flasques 70 présente trois orifices 75 pour le passage des deux puits d'anneau de suspension 50 et 51 et du puits d'accessoires 40. 35 Chaque élément longitudinal 62 est collé directement sur le corps creux de pénétration 10, par exemple à l'aide d'une colle 2910612 8 polyuréthane. Une fois collés, ils ne peuvent plus être désolidarisés sauf à être détruits. De même, chaque flasque 70 est localement collé sur une zone de l'élément longitudinal correspondant 62 à l'aide de la même colle polyuréthane. 5 Le revêtement externe 60 comprend en outre un mince enrobage de protection 80 l'entourant intégralement. L'enrobage de protection 80 est réalisé en un matériau apte à résister à des chocs définis par la norme aéronautique Gam EG13, notamment des chocs de manutention ou de transport, ou en cas de chute lorsque la bombe est 10 suspendue à l'aéronef. Selon cette norme, l'enrobage de protection 80 résiste également à l'abrasion. Le matériau choisi est par exemple un polyuréthane élastomère monocouche qui est coulé directement autour des éléments 15 longitudinaux 62 et des flasques 70, sur une épaisseur de quelques millimètres, par exemple 3 millimètres, de telle sorte que le profil de la bombe 1, une fois revêtue par l'enrobage de protection 80, soit identique à celui de la bombe d'emploi général qualifiée. L'enrobage de protection 80 présente également trois orifices 20 85 situés au regard des trois orifices 75 de l'un des flasques 70 de sorte que le puits d'accessoires 40 et les puits d'anneau de suspension 50 et 51 soient accessibles depuis l'extérieur de la bombe 1 et affleurent ledit enrobage de protection 80. La bombe 1 comporte un manchon avant creux 90 destiné à 25 renfermer un équipement participant à son fonctionnement, par exemple des moyens de guidage laser, un gyroscope ou un accéléromètre. Le manchon creux 90 est fixé directement au corps creux de pénétration 10, plus précisément sur la partie avant 11 de ce 30 dernier. A cet effet, le manchon avant 90 présente un filetage interne arrière 91 destiné à coopérer avec un filetage externe 11d situé entre les zones 11a et 11b de la partie avant 11 du corps creux de pénétration 10. Le manchon avant 90 présente également un filetage interne avant 92 qui assure l'interface avec les systèmes 35 de guidage et est protégé, en vue du stockage de la bombe, par un bouchon de protection amovible 95. 2910612 9 Du fait que le revêtement procure à la bombe 1 les mêmes caractéristiques dimensionnelles, volumiques, mécaniques, aérodynamiques et inertielles qu'une bombe d'emploi général qualifiée, par exemple de type Mk82, il n'est pas nécessaire de lui 5 faire passer l'intégralité des tests de qualification qui sont longs et coûteux. Il va de soi que la description détaillée de l'objet de l'Invention, donnée uniquement à titre d'illustration, ne constitue en aucune manière une limitation, les équivalents techniques étant 10 également compris dans le champ de la présente invention. Ainsi, il peut y avoir plus ou moins de trois éléments thermoformés et de flasques autour du corps de pénétration. Les matières plastiques utilisées ne sont citées qu'à titre indicatif et peuvent être remplacées par d'autres matières 15 présentant des caractéristiques identiques ou similaires, notamment mécaniques et de résistance aux agressions chimiques ou au feu. Il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention si, pour des exigences d'utilisation particulières, la matière active était remplacée par une matière inerte. REVENDICATIONS 1. Bombe aérienne de pénétration (1) comprenant : un corps creux de pénétration (10) de forme générale 5 cylindrique renfermant une matière active (20) ou une matière inerte, - au moins un puits de suspension (50 ; 51) pour permettre de suspendre la bombe à un aéronef, et - un puits (40) renfermant des accessoires pour permettre le 10 fonctionnement de la bombe (1), caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un revêtement externe de forme générale cylindrique (60) fixé solidairement au corps creux de pénétration (10), s'étendant sur toute la longueur de celui-ci et présentant un profil extérieur, une masse et un 15 agencement spatial autour du corps de pénétration tels que ladite bombe munie de son revêtement externe possède les mêmes caractéristiques dimensionnelles, volumiques, mécaniques, aérodynamiques et inertielles qu'une bombe d'emploi général qualifiée. 20 2. Bombe selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement externe (60) comprend plusieurs éléments longitudinaux (62) fixés chacun directement sur toute la longueur du corps creux de pénétration (10). 3. Bombe selon la revendication 2, caractérisée en ce que le 25 revêtement externe (60) comprend trois éléments thermoformés identiques (62) réalisés en une matière plastique renforcée de fibres, telle qu'un mat préimprégné (SMC), par exemple un mélange de polyester et de fibres de verre chargé en graphite. 4. Bombe selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que 30 chaque élément longitudinal (62) présente un logement (64) recevant un flasque d'équilibrage (70) réalisé en un matériau à haute densité, par exemple supérieure ou égale à celle de l'acier, et contribuant à conférer à la bombe (1) lesdites caractéristiques volumiques, dimensionnelles, mécaniques, aérodynamiques et 35 inertielles. 2910612 11 5. Bombe selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque flasque d'équilibrage (70) est fixé directement sur le corps creux de pénétration à l'aide de vis (72) prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée. 6. Bombe selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que chaque élément longitudinal (62) et/ou chaque flasque d'équilibrage (70) est collé directement sur le corps creux de pénétration (10), par exemple à l'aide d'une colle polyuréthane. 7. Bombe selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le revêtement externe (60) comprend en outre un mince enrobage de protection (80) entourant intégralement les éléments longitudinaux (62). 8. Bombe selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'enrobage de protection (80) est réalisé en un matériau apte à résister à des chocs définis par la norme aéronautique Gam EG13, à l'abrasion et au feu, ce matériau étant par exemple un polyuréthane monocouche coulé. 9. Bombe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente deux puits d'anneau de suspension (50, 51) et un puits d'accessoires (40), lesdits puits (40 ; 50, 51) étant fixés directement sur le corps creux de pénétration (10) à l'aide de vis (42 ; 52) prévues pour être cisaillées lors d'un impact de la bombe (1) contre un obstacle générant une décélération dépassant une valeur déterminée. 10. Bombe selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'un au moins (50) des puits d'anneau de suspension est réalisé d'une seule pièce avec le puits d'accessoires (40). 11. Bombe selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre au moins un fourreau (31) livrant passage à des câbles reliant des accessoires du puits d'accessoires (40) aux moyens de détonation, ledit fourreau (31) étant noyé dans la matière active ou inerte (20) et étant réalisé dans un matériau résistant aux agressions chimiques de cette dernière. 12. Bombe selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce que le revêtement externe (60) présente 2910612 12 localement des ouvertures (75 ; 85) livrant passage aux puits (40 ; 51, 52) de manière à les rendre accessibles depuis l'extérieur de la bombe (1). 13. Bombe selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que le corps creux de pénétration (10) comprend un tronc (12) comportant une extrémité avant (11) en forme d'ogive et une extrémité arrière (13) formant un culot renfermant notamment les moyens de détonation, l'extrémité avant (11) étant munie d'un filetage externe (11d) apte à coopérer avec un 10 filetage interne (91) d'un manchon avant (90) servant d'interface avec au moins un équipement participant au fonctionnement de la bombe, tel qu'un système de guidage.