Brevet FR3008176A1 — publié le 20150109

Le domaine technique de l'invention est celui des têtes militaires comportant au moins une charge formée. Les charges formées sont utilisées habituellement pour assurer la perforation d'un blindage de véhicule ou de navire 5 ou bien d'une structure dure, par exemple d'un mur de béton. L'efficacité des charges formées (et notamment des charges creuses) est optimale lorsque la cible atteinte est homogène. Or les blindages et structures sont la plupart du temps 10 recouverts de surprotections telles que, pour les véhicules des blindages additionnels (passifs ou réactifs), et pour les structures dures des couches de terres ou des sacs de sable. Ces surprotections consomment le jet ou le noyau engendré par la charge formée et nuisent ainsi à son efficacité vis à 15 vis du blindage ou de la structure dure. C'est le but de l'invention que de proposer une tête militaire ne présentant pas de tels inconvénients, tête militaire dont les performances de perforation sont améliorées. 20 C'est également un but de l'invention que de proposer une tête militaire permettant d'assurer une bonne perforation de la cible tout en étant de dimensions réduites. Ainsi l'invention a pour objet une tête militaire comportant au moins une charge formée constituée d'un 25 chargement explosif et d'au moins un revêtement, caractérisée en ce qu'elle comporte également une charge explosive de déblaiement qui est éjectée hors de la tête militaire au moyen d'une première charge pyrotechnique avant initiation de la charge formée. 30 Selon une mode particulier de réalisation, la tête militaire comporte un tube axial traversant sensiblement toute la charge formée, tube dans lequel est logée au moins partiellement la charge de déblaiement. Selon une autre caractéristique, la charge de déblaiement 35 comporte une partie avant évasée et présentant un profil complémentaire de celui du revêtement. La tête militaire selon l'invention pourra comporter au moins deux charges formées situées l'une derrière l'autre. Ces deux charges formées pourront avantageusement s'écarter l'une de l'autre avant leur initiation par l'action d'une deuxième charge pyrotechnique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la 5 description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure 1 représente en coupe longitudinale une tête militaire selon un premier mode de réalisation de 10 l'invention, -la figure 2 représente une tête militaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 3 représente une tête militaire selon un troisième mode de réalisation de l'invention. 15 -les figures 4a et 4b représentent diverses phases du fonctionnement de la tête militaire suivant le troisième mode de réalisation de l'invention. En se reportant à la figure 1, une tête militaire 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention comporte une 20 enveloppe 2 à l'intérieur de laquelle est disposée une charge formée 3 (ici une charge creuse). La tête militaire 1 est représentée ici seule. Elle est destinée à être mise en place dans une munition, non représentée, telle un missile, une roquette ou bien une 25 bombe. La charge formée comporte d'une façon connue un chargement explosif 4, qui est disposé dans une enveloppe 5, et sur lequel est appliqué un revêtement 6. Le chargement explosif est initié par un dispositif 30 d'amorçage 7, qui n'est pas représenté ici en détail, et qui comportera également un dispositif de sécurité et d'armement. L'enveloppe se prolonge au niveau d'une partie avant de la tête militaire 1 par un nez tubulaire 8 de calibre inférieur à celui de la charge 3. 35 Ce nez tubulaire reçoit un projectile 9 comprenant une enveloppe 14 renfermant une charge explosive de déblaiement 10. La charge de déblaiement 10 est initiée par un dispositif d'amorçage 11 (incorporant un dispositif de sécurité et d'armement). Cette charge sera constituée par un explosif choisi de façon à engendrer un effet de souffle important (par exemple un chargement associant Hexogène (60% en masse) et tolite (40% en masse)). Le projectile 9 est placé dans une coupelle 12 fixée au nez tubulaire 8 et qui renferme également une première charge pyrotechnique 13 appelée par la suite charge d'éjection. Une électronique de commande 21 est placée entre le 10 projectile 9 et la charge formée 3. Elle est reliée à des moyens de détection solidaires d'une fusée (non représentée) de la munition porteuse. Le fonctionnement de cette tête militaire est le suivant. A l'approche d'une cible, l'électronique de commande 15 provoque l'initiation de la charge d'éjection 13. Celle ci éjecte le projectile 9 hors de la coupelle 12 et du nez tubulaire 8. Le projectile 9 se sépare donc de la charge formée 3. Le dispositif d'amorçage 11 déclenche la mise à feu de la 20 charge de déblaiement 10 à l'impact sur la cible. Quelques millisecondes après l'initiation de la charge d'éjection 13, l'électronique de commande 21 initie la charge formée 3. La charge de déblaiement 10 assure la destruction et/ou 25 le dégagement des surprotections placées devant la cible dure, par exemple les sacs de sable ou de terre ou bien les blindages additionnels. L'effet de souffle de l'explosif qui la constitue permet un dégagement efficace des protections inertes telles que le 30 sable ou la terre, protections qui ne sont pas dégagées par les projectiles à charge formée connus. On améliore ainsi l'efficacité de perforation de la charge formée 3 dont le jet ne sera plus consommé par les surprotections. 35 La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel la charge formée 3 comporte un tube axial 15 dans lequel est placé le projectile 9 contenant la charge explosive de déblaiement 10. Ce projectile 9 est doté d'une enveloppe 14 qui comporte une partie arrière allongée 14a qui est guidée par le tube axial 15 et une partie avant évasée 14b qui prend appui sur le revêtement 6 de la charge formée 3. Là encore le projectile 9 peut être éjecté hors de la tête militaire 1 au moyen d'une charge pyrotechnique d'éjection 13. L'éjection du projectile de déblaiement est commandée à distance de la cible par la fusée de la munition contenant la 10 tête militaire et qui est reliée à l'électronique de commande 21 L'initiation de la charge formée 3 intervient quelques millisecondes après celle de la charge d'éjection 13. Du fait de la présence du tube axial 15, le projectile de 15 déblaiement 9 se trouve entièrement disposé à l'intérieur de la charge formée 3. Il en résulte une grande compacité pour la tête militaire 1. Le tube 15 joue également le rôle de tube de lancement pour le projectile de déblaiement 9. Cette configuration 20 permet d'obtenir une vitesse d'éjection suffisante (de l'ordre de 100m/s) avec une charge d'éjection 13 relativement réduite (de l'ordre de 50 g de poudre propulsive). Il en résulte également une bonne maîtrise de la balistique du projectile 9 dont le point d'impact sur une cible est 25 sensiblement confondu avec le point d'impact du jet de la charge formée 3. La figure 3 montre une tête militaire 1 selon un troisième mode de réalisation. Cette tête comporte deux charges formées, une charge 30 avant 3a et une charge arrière 3b. Chaque charge formée comporte un chargement explosif 4a,4b, disposé dans une enveloppe 5a,5b, et sur lequel est appliqué un revêtement 6a,6b. Chaque chargement explosif est initié par un dispositif 35 d'amorçage 7a,7b, qui comportera également un dispositif de sécurité et d'armement. La tête militaire occupe ici une position (dite repliée) qui est celle qu'elle a au cours des phases de stockage et de vol de la munition. Les charges avant et arrière sont disposées axialement au voisinage l'une de l'autre. Elles sont séparées par un écran de protection intercharges 16. Cet écran est formé de plusieurs bagues coaxiales (ici huit bagues 16a, 16b...16h). La bague périphérique 16h est ajustée à la surface interne de l'enveloppe 1 et solidaire de celle ci (par exemple par collage). L'écran intercharge 16 épouse sensiblement le profil du 10 revêtement 6b de la charge arrière 3b ainsi que de la partie arrière de l'enveloppe 5a de la charge avant 3a. Les charges avant et arrière sont susceptibles de se translater par rapport à l'enveloppe 2 pour venir en butée au niveau respectivement d'une collerette avant 17 pour la 15 charge avant 3a et d'une butée arrière 18 pour la charge arrière 3b. La butée arrière 18 est ainsi destinée à coopérer avec la partie arrière de l'enveloppe de la charge arrière 3b tandis que la charge avant 3a porte une bague périphérique 19 qui 20 est destinée à venir en butée sur la collerette avant 17. La bague périphérique 19 assure également le guidage en translation de la charge avant par rapport à l'enveloppe Collerette avant 17 et butée arrière 18 sont solidaires de l'enveloppe 2 de la tête militaire. L'une de ces deux 25 butées sera amovible (et solidaire par exemple d'une bague vissée), cela afin de permettre la mise en place des charges à l'intérieur de l'enveloppe 2. Afin d'assurer leur immobilisation pendant les phases de stockage et de vol de la tête militaire, les charges sont 30 liées à l'enveloppe au moyen de goupilles radiales cisaillables non représentées. La translation des charges avant et arrière est commandée par une deuxième charge pyrotechnique 20 (appelée par la suite charge de séparation) qui est disposée entre les 35 charges avant 3a et arrière 3b. La charge de séparation 20 est initiée par des moyens d'amorçage classiques et non représentés et qui pourront comprendre un dispositif de sécurité et d'armement. La charge avant 3a comporte là encore un tube axial 15 dans lequel est placée le projectile de déblaiement 9. L'éjection du projectile de déblaiement est commandée à distance de la cible par l'électronique de commande 21 qui 5 est reliée à la fusée de la munition contenant la tête militaire. Cette éjection est provoquée avant initiation des charges formées 3a,3b. Le projectile de déblaiement 9 assure ainsi la destruction et/ou le dégagement des surprotections placées 10 devant la cible dure. On améliore ainsi l'efficacité de perforation des charges formées dont le jet ne sera plus consommé par les surprotections. Les figures 4a et 4b montrent la chronologie de fonctionnement de la tête militaire suivant ce dernier mode 15 de réalisation de l'invention. La fusée de la munition portant la tête militaire n'est pas représentée et pourra être une fusée de proximité ou bien un auto directeur. Lorsqu'elle détecte l'approche de la cible, elle provoque 20 le tir vers l'avant du projectile de déblaiement 9 (figure 4a) en initiant la charge pyrotechnique d'éjection 13. Quelques millisecondes après (100 à 200 ms), la fusée provoque l'écartement des charges formées avant 3a et arrière 3b en initiant la charge pyrotechnique de séparation 20. La 25 configuration de la tête militaire est alors celle représentée figure 4b. La pression des gaz engendré par cette charge 20 à provoqué le cisaillement des goupilles de maintien des charges formées 3a,3b par rapport à l'enveloppe et entraîné 30 la translation des charges avant et arrière jusqu'à leur mise en butée sur la collerette 17 et la butée arrière 18 respectivement. La tête militaire voit ainsi sa longueur totale s'accroître d'environ 40 %. 35 L'écran de protection 16 a une structure télescopique et il passe, comme suite à l'écartement des charges, d'une position de transport (figure 3) à une position active (figure 4b) dans laquelle son encombrement axial s'est réduit. Une telle disposition permet d'améliorer l'efficacité de l'écran, car elle permet d'éloigner de la charge arrière 3b les différentes bagues de l'écran qui ne sont pas solidaires de l'enveloppe 2. L'écran assure ainsi, à distance de la charge arrière, la retenue des gaz et des fragments générés par la charge avant. Le caractère télescopique de l'écran pourra être obtenu en reliant les bagues les unes aux autres par des ressorts 10 qui seront positionnés de telle façon qu'ils se trouvent tous comprimés lorsque l'écran formé par l'ensemble des bagues se trouve dans la position de transport (fig 3). Les différentes bagues de l'écran se trouvent maintenues dans cette position par les charges formées avant 3a et 15 arrière 3b qui jouent le rôle de butées axiales. Lors de l'écartement des charges formées, les ressorts se détendent et amènent l'écran 16 à sa position active représentée à la figure 4b. Les intervalles de temps séparant les différentes étapes 20 de fonctionnement pourront être modifiés en fonction des caractéristiques balistiques et détoniques de la tête militaire considérée. Après détonation de la charge de déblaiement 10 à l'impact sur la cible, les charges formées 3a et 3b sont 25 initiées l'une après l'autre et percent la cible. Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Il est ainsi possible de définir une tête militaire dont la charge formée est une charge génératrice de noyau. 30 Il est possible d'utiliser la tête militaire selon l'invention dans tout type de projectile: roquette d'infanterie, missile ou bombe. Il est également possible de l'utiliser dans les têtes de torpilles, la charge de déblaiement aura alors pour effet 35 d'assurer la perforation des coques blindées des navires, tout en permettant la création d'une bulle favorisant l'action de la charge formée arrière. REVENDICATIONS1-Tête militaire (1) comportant au moins une charge formée (3) constituée d'un chargement explosif et d'au moins 5 un revêtement, caractérisée en ce qu'elle comporte également une charge explosive de déblaiement (10) qui est éjectée hors de la tête militaire au moyen d'une première charge pyrotechnique (13) avant initiation de la charge formée. 2-Tête militaire selon la revendication 1, caractérisée 10 en ce qu'elle comporte un tube axial (15) traversant sensiblement toute la charge formée, tube dans lequel est logée au moins partiellement la charge de déblaiement (10). 3-Tête militaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que la charge de déblaiement (10) comporte une partie 15 avant évasée (14b) et présentant un profil complémentaire de celui du revêtement (6). 4-Tête militaire selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux charges formées (3a,3b) situées l'une derrière l'autre. 20 5-Tête militaire selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte deux charges formées qui sont susceptibles de s'écarter l'une de l'autre avant leur initiation par l'action d'une deuxième charge pyrotechnique (20). 25