Brevet FR3013826A1 — publié le 20150529

Le domaine technique de l'invention est celui des munitions à létalité réduite. Les munitions à létalité réduite comprennent généralement un projectile sans effet létal qui est solidaire d'un étui renfermant une charge propulsive. Les brevets US2007/0151473 et US2005/0268808 décrivent de telles munitions non létales. D'autres munitions à létalité réduite sont conçues pour disperser sur trajectoire une matière active, telle qu'une composition fumigène, éclairante, sonore, nauséabonde OU lacrymogène. A titre d'exemple, les brevets US7908972, EP906556 et EP774642 décrivent des munitions dispersant une matière active. Un des problèmes rencontrés avec les munitions non létales actuelles est la difficulté qu'il y a à les mettre en oeuvre à une distance relativement importante du lanceur tout en conservant un effet létal réduit. Les lanceurs connus sont le plus souvent des armes individuelles ayant un calibre de l'ordre de 40mm à 75mm et dont la portée n'excède pas une cinquantaine de mètres pour les munitions cinétiques et 150 à 200m pour les munitions dispersant une matière active. On cherche aujourd'hui à fournir aux troupes une capacité d'intimidation et de contrôle de foule non létal sur une 25 portée moyenne à longue (à une distance du lanceur comprise entre 500 m et 1500 mètres). On cherche par ailleurs à mettre en oeuvre les canons de moyen calibre équipant les véhicules blindés pour tirer des munitions à létalité réduite dans le cadre d'opérations de 30 maintien de l'ordre. Ces canons de moyen calibre (calibre compris entre 20mm et 50 mm) tirent des projectiles létaux à haute vitesse (de l'ordre de 1000 mètres par seconde), ce qui est bien supérieur aux vitesses atteintes avec les lance-grenades classiques (vitesse de l'ordre de 80 à 120 m/s pour un lanceur de 40mm). L'invention a pour objet de proposer une architecture de munition permettant de pallier de tels inconvénients. Ainsi l'architecture de munition selon l'invention permet le tir d'un projectile assurant la dispersion d'une matière active à une distance du lanceur de 500 m à 1500 mètres tout en conservant un caractère non létal, c'est à dire en assurant l'absence de fragments massifs retombant sur la foule lors de la dispersion de la matière active. L'architecture du projectile selon l'invention peut par ailleurs être transposée à des projectiles de portée plus réduite (inférieure à 500 m). Les moyens de l'invention permettent dans tous les cas d'assurer l'absence de fragments 15 massifs retombant sur la foule lors de la dispersion de la matière active. Ainsi l'invention a pour objet une munition à létalité réduite comprenant un étui renfermant une charge propulsive, et un projectile solidaire de l'étui, projectile renfermant 20 une matière active, munition caractérisée en ce que le projectile a un corps en matière plastique comprenant au moins une cavité longitudinale axiale entourée par plusieurs cavités périphériques régulièrement réparties angulairement autour de l'axe du projectile, au moins une des cavités 25 recevant la matière active, le projectile incorporant également des moyens provoquant l'éclatement du corps et la dispersion de la matière active sur trajectoire. Selon un mode de réalisation, les moyens provoquant l'éclatement du corps sur trajectoire comprennent une fusée 30 programmable qui est disposée au niveau d'une partie intermédiaire du projectile située à la fois à distance d'une extrémité avant et d'une extrémité arrière du projectile. Une partie avant du corps située en avant de la fusée pourra avantageusement comporter des cavités longitudinales axiales et périphériques tout comme une partie arrière du corps située derrière la fusée. Les cavités périphériques de la partie avant du corps pourront être remplies d'un matériau de lest. Selon un mode de réalisation, la ou les cavités longitudinales axiales renferment une charge pyrotechnique qui est initiée par la fusée et qui assure l'éclatement du corps ainsi que la génération d'un effet sonore. Au moins une des cavités périphériques pourra renfermer 10 une matière active qui sera dispersée par l'éclatement du corps. La matière active pourra être choisie parmi les matériaux suivants : composition fumigène, composition éclairante, composition nauséabonde, composition lacrymogène, composition 15 colorante. Le corps pourra porter à sa partie arrière un empennage de stabilisation comprenant des ailettes et une bague annulaire. Le projectile pourra être lié à l'étui par sa partie 20 arrière qui se fixera au niveau d'un allumeur solidaire d'un culot de l'étui. Le culot de l'étui pourra comporter un alésage dans lequel se fixera une bague arrière qui assurera la solidarisation de l'allumeur et de l'étui. 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une 30 munition selon un mode de réalisation de l'invention, coupe réalisée suivant le plan dont la trace CC est repérée à la figure 3 ; - La figure 2 est une vue en coupe transversale de cette munition, coupe réalisée suivant le plan dont la trace AA est repérée à la figure 1 ; - La figure 3 est une autre vue en coupe transversale de cette munition, coupe réalisée suivant le plan dont la trace BB est repérée à la figure 1 ; - La figure 4 est une représentation en demi-vue et demi-coupe montrant l'extérieur de la munition (partie de gauche) et une coupe longitudinale (partie de droite), coupe réalisée au niveau des cloisons du corps (trace DD du plan de coupe repérée à la figure 3) ; - La figure 5 est une vue en perspective du projectile seul : - La figure 6 est une vue éclatée et en perspective de l'étui, de la bague arrière et de l'allumeur. En se reportant à la figure 1, une munition 1 à létalité réduite selon l'invention comprend un étui 2 délimitant une cavité 2a renfermant une charge propulsive 3 en grains. La munition 1 comporte également un projectile 4 solidaire de l'étui 2. L'étui 2 est un étui de moyen calibre (calibre compris entre 20mm et 40 mm), ici un étui de calibre 25mm en acier. Le projectile 4 est réalisé en matière plastique, par exemple 25 en une matière plastique à haute caractéristiques mécaniques (résistance à la rupture Rm > 150 MPa), éventuellement chargée de fibres de verre ou de carbone. Par exemple un polybutylèle téréphtalate. Il comporte un corps 4c dont une partie arrière 4a s'étend longitudinalement sur sensiblement 30 toute la longueur de la cavité 2a interne à l'étui 2. La partie arrière 4a du corps 4c se prolonge par une tige 5 portant un filetage qui est engagé dans un taraudage complémentaire porté par un allumeur 6. L'allumeur 6 est destiné à assurer l'allumage de la charge propulsive 3. Il est fixé au niveau d'un culot 2b de l'étui qui comporte un taraudage 10. L'allumeur 6 comporte un inflammateur 7 solidaire d'un 5 bloc 6a présentant une collerette cylindrique périphérique 6b qui est maintenue en appui contre un épaulement 8 de l'étui par une bague arrière 9 vissée à l'étui 2 au niveau du taraudage 10 du culot 2b. La collerette périphérique 6b est reliée au bloc 6a par des bras radiaux régulièrement répartis 10 angulairement et qui délimitent des ouvertures 6c (voir figures 1 et 6). Un joint d'étanchéité 12 est interposé entre le bloc 6a et la bague arrière 9. Comme on le voit sur les figures 1 et 4, le bloc 6a de l'allumeur porte des canaux inclinés 11 qui 15 conduisent les gaz de l'inflammateur 7 à la charge propulsive 3. Ainsi la bague arrière 9 assure la solidarisation de l'allumeur 6 et de l'étui 2. L'allumeur 6 assure par ailleurs la liaison du projectile 4 et de l'étui 2. Il n'y a donc pas 20 de sertissage de la douille 2 sur le corps 4c en matière plastique du projectile 4, qui ne pourrait supporter un tel sertissage. En considérant la figure 1, on remarque également que le projectile 4 comporte au niveau de sa partie arrière 4a un 25 renflement annulaire 25 formant une ceinture destinée à assurer l'étanchéité aux gaz lors du tir du projectile dans une arme. Un joint torique 26 est disposé en arrière de la ceinture 25 et il assure l'étanchéité de l'intérieur de l'étui 2 après le montage du projectile 4. 30 Du fait de la longueur du projectile 4 qui pénètre profondément à l'intérieur de l'étui, le montage se réalise de la façon suivante : - Le projectile 4 est tout d'abord positionné sur l'étui 2 par son ouverture avant et il est maintenu par le bloc 6a de l'allumeur qui est en butée contre l'épaulement 8. - On introduit ensuite la poudre propulsive constituant la charge propulsive 3 au travers des ouvertures 6c de la collerette périphérique 6b. - On visse enfin la bague 9 qui solidarise le projectile 4 et l'étui 2. Le corps 4c du projectile 4 comprend une partie avant 4b et une partie arrière 4a. La partie avant 4b est délimitée 10 par un capuchon 13 réalisé en un même matériau que la partie arrière 4a, par exemple en une matière plastique à haute caractéristiques mécaniques (résistance à la rupture Rm > 150 MPa), éventuellement chargée de fibres de verre ou de carbone. Le capuchon 13 est coiffé par une tête en caoutchouc 15 14. Le capuchon 13 peut être vissé ou monté glissant et fixé par collage dans un prolongement tubulaire 15 de la partie arrière 4a. Le corps 4c renferme une fusée programmable 16 qui est positionnée à l'intérieur du prolongement tubulaire 15 du 20 corps 4c. Après vissage du capuchon 13, la partie avant 4b du corps est appliquée sur la fusée 16 qui se trouve donc pincée entre les parties avant 4b et arrière 4a du corps 4c. La fusée 16 se trouve ainsi au niveau d'une partie intermédiaire du projectile qui est située à la fois à 25 distance d'une extrémité avant AV et d'une extrémité arrière AR du projectile 4. La fusée 16 fait partie des moyens permettant de provoquer l'éclatement du corps 4c du projectile sur trajectoire. Ces moyens comprennent également des charges 30 pyrotechniques qui seront initiées par la fusée 16 et provoqueront l'éclatement du corps comme cela sera décrit par la suite. Cette fusée est programmable. Une bobine conductrice annulaire 17 est disposée autour du corps du projectile 4 au voisinage de l'arrière de la fusée 16. Cette bobine 17 est reliée à la fusée 16 et permet de recevoir les signaux de programmation fournis par un moyen de programmation inductif, de type connu et solidaire de l'arme. De tels moyens ne font pas partie de la présente invention. On pourra à titre d'exemple se reporter au brevet FR2938638 qui décrit un dispositif de programmation de fusées de munitions de moyen calibre. Selon une caractéristique de l'invention, le corps 4c du projectile comprend au moins une cavité longitudinale axiale 18a,18b qui est entourée par plusieurs cavités périphériques 19a,19b régulièrement réparties angulairement autour de l'axe 20 du projectile 4. Ainsi la partie arrière 4a du corps 4c comporte une 15 cavité longitudinale axiale 18a entourée par huit cavités périphériques 19a (voir aussi la figure 3). Les cavités périphériques 19a sont délimitées par des cloisons radiales 21a de la partie arrière 4a du corps. La partie avant 4b du corps 4c comporte une cavité 20 longitudinale axiale 18b entourée par six cavités périphériques 19b (voir aussi la figure 2). Les cavités périphériques 19b sont délimitées par des cloisons radiales 21b du capuchon 13. Une telle architecture du corps 4c, tant au niveau de sa 25 partie avant 4b que de sa partie arrière 4a, permet d'assurer tout à la fois une résistance mécanique au tir du projectile 4 et une fragilité du corps 4c lors de la mise en oeuvre de la fusée 16 qui provoquera l'éclatement du corps 4c en petits fragments dépourvus de caractère létal, éclatement consécutif 30 au fonctionnement des charges pyrotechniques qui seront initiées par la fusée. La partie arrière 4a est réalisée d'une seule pièce par injection du matériau plastique chargé ou non de fibres de verre ou de carbone. On réalise par cette opération la structure du corps 4c comportant un prolongement tubulaire 15, les cavités longitudinales 18a et 19a ainsi que l'empennage 22. De même le capuchon 13 formant la partie avant 4b du projectile, avec ses cavités longitudinales 18b et 19b, est lui aussi réalisé d'une seule pièce par injection du matériau plastique chargé ou non de fibres de verre ou de carbone. La tête en caoutchouc 14 est ensuite collée au capuchon 13. On notera que les cavités longitudinales 18a,19a et 10 18b,19b débouchent, tant pour la partie arrière 4a que pour le capuchon 13, au niveau d'une face plane sur laquelle sera appliquée la fusée 16. Les cavités longitudinales axiales 18a et 18b renferment toutes deux une charge pyrotechnique qui est initiée par la 15 fusée 16, qui aura donc deux sorties pyrotechniques, une vers la partie avant 4b l'autre vers la partie arrière 4a. Ces charges pyrotechniques font partie des moyens provoquant l'éclatement du corps sur trajectoire. Elles sont dimensionnées pour assurer l'éclatement des parties avant et 20 arrière du corps 4c et pour engendrer un effet sonore. On pourra utiliser une charge formée par 5 grammes d'une composition pyrotechnique oxydo-réductrice, par exemple une composition associant aluminium (réducteur) et perchlorate de potassium (oxydant) (Al/KC104). Les proportions de ces deux 25 composants sont de 70% de perchlorate pour 30% d'aluminium. Une telle composition a un effet sonore intense et elle provoque l'éclatement du corps 4c en raison de la vivacité de la réaction (composition déflagrante). Les cavités périphériques 19a de la partie arrière 4a du 30 corps 4c renferment une matière active qui sera dispersée par l'éclatement du corps 4c. Comme matière active on pourra choisir parmi les matériaux suivants composition fumigène, composition lumineuse, composition nauséabonde, composition lacrymogène, composition colorante. Les compositions lacrymogènes, colorantes ou nauséabondes sont bien connues de l'Homme du Métier dans le domaine des munitions non létales. On pourra par exemple utiliser une composition lacrymogène de type CS (2-chlorobenzylidène malonitrile) ou OC (poudre de piment : capsaïcine). Comme colorant, on pourra mettre en oeuvre des pigments de type oxydes métalliques en solution dans un fluide 10 rhéologique (comme le carbonate de calcium) tels que décrits par le brevet EP0890819. Comme composition nauséabonde on pourrait mettre en oeuvre par exemple une composition à base de sulfure d'ammonium (NH4)2S qui au contact de l'air libérera du sulfure 15 d'hydrogène (H2S). Les compositions fumigènes ou lumineuses pourront être initiées par l'énergie délivrée par la charge pyrotechnique contenue dans les cavités axiales 18a,18b. Les compositions lumineuses ou flash provoquent un éclair intense et 20 aveuglant. Le plus souvent on utilise des compositions oxydo réductrices à base de magnésium (par exemple une composition associant 40% de magnésium et 60% de nitrate de sodium). Les cavités périphériques 19b de la partie avant 4b du corps 4c sont remplies d'un matériau de lest, par exemple une 25 poudre de fer ou de tungstène. Le but de ce lest est d'améliorer la stabilité du projectile 4 sur trajectoire. En effet le corps 4c est très léger et ne peut être gyrostabilisé. Il est donc nécessaire de stabiliser le corps 4c par un empennage 22. Le lest des cavités périphériques 30 avant 19b permet d'accroître la marge statique du projectile, donc d'améliorer la stabilité. Le positionnement de la fusée 16 au niveau de la partie médiane concourt également à cette amélioration de la stabilisation du projectile 4. L'Homme du Métier dimensionnera aisément le projectile pour obtenir la stabilité souhaitée. Comme on le voit sur les figures 1 et 5 l'empennage de stabilisation 22 comprend des ailettes radiales 23 régulièrement réparties angulairement et qui sont reliées par une bague annulaire arrière 24. Bague 24 et ailettes 23 sont réalisées d'une seule pièce lors du moulage de la partie arrière 4a du corps de projectile 4. La bague 24 a un effet d'aile aérodynamique qui augmente la portance de l'empennage 23 et améliore le vol du projectile pour les distances visées (500 à 1500 mètres). Le fonctionnement de la munition selon l'invention est le suivant. Un tireur cherche à disperser une foule située à grande distance. La fusée 16 de la munition 1 reçoit tout d'abord (dans les couloirs de l'arme) une programmation de l'instant de déclenchement sur trajectoire. Ce déclenchement se produira à une distance de l'arme comprise entre 500 m et 1500 m. Lors du tir, le projectile 4, guidé par sa ceinture 25, 20 est entraîné en rotation par les rayures du tube de l'arme. A la sortie du tube de l'arme, les ailettes 23 (longues et larges) de l'empennage 22 assurent un freinage rapide de la rotation. Le projectile reste stable du fait de son architecture : répartition des masses donnant une marge 25 statique bien supérieure à 1 (supérieure à 1,5 pour tous les régimes de vol), ailettes 23 associées à la bague arrière 24 assurant de la portance. A l'instant souhaité sur trajectoire, la fusée 16 assure l'initiation des charges pyrotechniques contenues dans les 30 cavités axiales 18a et 18b. Ces dernières assurent l'éclatement du corps 4c du projectile qui ne forme plus que de petits fragments dépourvus de létalité lors de leur arrivée au sol. Dans le même temps les charges pyrotechniques dispersent les matières actives qui retombent sur le sol. L'initiation des charges intervient à une hauteur du sol comprise entre 10 m et 20 m. Les seuls effets sensibles pour la foule que l'on cherche à contrôler sont, l'effet sonore d'une part, et l'effet de la matière active considérée (lacrymogène ou marquage essentiellement) d'autre part. Si les matières actives utilisées sont de type flash ou fumigène, leur effet est un effet de désorientation qui se produit en même temps que l'effet sonore et vient compléter son effet. A titre de variante on pourra remplacer les charges pyrotechniques des cavités 18a et 18b par deux comprimés cylindriques d'une charge pyrotechnique assurant l'éclatement du corps 4c. Dans ce cas les cavités cylindriques axiales 18a et 18b pourront recevoir une matière active dispersée lors de l'éclatement du corps. REVENDICATIONS1- Munition (1) à létalité réduite comprenant un étui (2) renfermant une charge propulsive (3), et un projectile (4) solidaire de l'étui, projectile renfermant une matière active, munition caractérisée en ce que le projectile (4) a un corps (4c) en matière plastique comprenant au moins une cavité longitudinale axiale (18a,18b) entourée par plusieurs cavités périphériques (19a,19b) régulièrement réparties angulairement autour de l'axe (20) du projectile, au moins une des cavités recevant la matière active, le projectile incorporant également des moyens (16) provoquant l'éclatement du corps (4c) et la dispersion de la matière active sur trajectoire. 2- Munition à létalité réduite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens provoquant l'éclatement du corps (4c) sur trajectoire comprennent une fusée (16) programmable qui est disposée au niveau d'une partie intermédiaire du projectile (4) située à la fois à distance d'une extrémité avant (AV) et d'une extrémité arrière (AR) du projectile. 3- Munition à létalité réduite selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une partie avant (4b) du corps (4c) située en avant de la fusée (16) comporte des cavités longitudinales axiales (18b) et périphériques (19b) tout comme une partie arrière (4a) du corps située derrière la fusée (16). 4- Munition à létalité réduite selon la revendication 3, caractérisé en ce que les cavités périphériques (19b) de la 30 partie avant (4b) du corps sont remplies d'un matériau de lest. 5- Munition à létalité réduite selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la ou les cavités longitudinales axiales (18a,18b) renferment une chargepyrotechnique qui est initiée par la fusée (16) et qui assure l'éclatement du corps (4c) ainsi que la génération d'un effet sonore. 6- Munition à létalité réduite selon une des 5 revendications 1 à 5, caractérisé en ce que au moins une des cavités périphériques (19a) renferme une matière active qui est dispersée par l'éclatement du corps (4c). 7- Munition à létalité réduite selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière active est choisie parmi les 10 matériaux suivants : composition fumigène, composition éclairante, composition nauséabonde, composition lacrymogène, composition colorante. 8- Munition à létalité réduite selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (4c) 15 porte à sa partie arrière (4a) un empennage de stabilisation (22) comprenant des ailettes (23) et une bague annulaire (24). 9- Munition à létalité réduite selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le projectile (4) 20 est lié à l'étui (2) par sa partie arrière qui se fixe au niveau d'un allumeur (6) solidaire d'un culot (2b) de l'étui. 10- Munition à létalité réduite selon la revendication 9, caractérisé en ce que le culot (2b) de l'étui (2) comporte un alésage (10) dans lequel se fixe une bague arrière (9) qui 25 assure la solidarisation de l'allumeur (6) et de l'étui (2).