Brevet FR3040481A1 — publié le 20170303

Le domaine technique de l'invention est celui des têtes militaires, c'est à dire des dispositifs pyrotechniques comprenant un bloc d'un chargement explosif associé à des moyens d'amorçage. Les têtes militaires sont utilisées pour réaliser des munitions, telles que des missiles, des roquettes ou des projectiles. Elles sont aussi utilisées pour réaliser des modules d'attaque pouvant être mis en place sur le terrain pour réaliser une opération déterminée, telle que la destruction d'un bâtiment, ou bien celle d'un véhicule ou encore la neutralisation d'une munition ou d'un engin explosif abandonné sur le terrain. Dans ce cas, il est ainsi souvent nécessaire d'avoir recours à différentes têtes militaires en fonction de l'effet 15 recherché : perforant, anti-blindage, générateur d'éclats ou de souffle. La diversité des effets pouvant être recherchés rend compliquée la mise en oeuvre des modules d'attaque. Il a été proposé pour réaliser des têtes militaires 20 embarquées dans des projectiles de mettre en place des moyens d'initiation particuliers permettant, en association avec un revêtement spécifique, d'engendrer un noyau ou bien des éclats. Les brevets EP1164348 et US5939663 décrivent un tel type de tête militaire. 25 Cependant ces têtes militaires sont relativement complexes au niveau de leur système d'amorçage, ce qui les rend coûteuses. Les capacités de modulation des effets pouvant être obtenus sont par ailleurs réduites à deux ou trois modes de fonctionnement. 30 Il est connu aussi par le brevet EP1634034 de définir une tête militaire dans laquelle le revêtement générateur de noyau peut recevoir un autre revêtement asymétrique pour favoriser la dispersion de fragments issus du premier revêtement. 3040481 2 Un tel type de tête militaire a cependant des performances limitées du point de vue de la génération d'éclats et ne peut fonctionner que suivant deux modes. C'est le but de l'invention que de proposer une tête 5 militaire à coût réduit et pouvant être mise en oeuvre aisément sur le terrain pour plusieurs types de besoins opérationnels. L'efficacité est par ailleurs optimale pour chaque type d'utilisation. 10 Ainsi l'invention a pour objet une tête militaire comprenant un chargement explosif mis en place dans une enveloppe et des moyens d'amorçage du chargement explosif disposés à une première extrémité du chargement, tête militaire caractérisé en ce que le chargement explosif présente au niveau de sa deuxième extrémité une interface concave sur laquelle est appliquée une couche d'un matériau synthétique assurant l'étanchéité, l'enveloppe comportant des moyens permettant la fixation d'une façon démontable et sur le théâtre d'opérations d'au moins un revêtement ainsi que son maintien en appui contre la couche de matériau synthétique. Selon un mode de réalisation, les moyens permettant la fixation d'un revêtement pourront être constitués par une virole taraudée qui coopère avec un filetage réalisé sur la 25 paroi externe de l'enveloppe. Avantageusement, la tête militaire pourra comporter un revêtement maintenu en appui contre la couche de matériau synthétique par le moyen de fixation. L'invention a également pour objet un système de défense 30 modulaire comportant une tête militaire selon l'invention ainsi qu'un jeu d'au moins deux revêtements de structure différentes, chaque revêtement pouvant être fixé à l'enveloppe de la tête militaire par un utilisateur à l'aide des moyens de fixation. 3040481 3 Le jeu de revêtements pourra comprendre au moins un revêtement de charge génératrice de noyau. En particulier, le revêtement de charge génératrice de noyau pourra être un revêtement bicouche associant une couche 5 arrière en aluminium et une couche avant en matériau dense tel que le tantale. Le jeu de revêtements pourra comprendre au moins un revêtement de projection d'éclats préformés qui est constitué par un bloc d'une matière plastique renfermant des billes. 10 Le jeu de revêtements pourra comprendre au moins un revêtement de projection d'éclats préformés qui est constitué par une boîte métallique renfermant des billes. Le jeu de revêtements pourra comprendre au moins un revêtement métallique pré fragmenté. 15 Le jeu de revêtements pourra comprendre au moins un générateur d'éclats qui sera constitué par un boîtier cylindrique portant une coupelle métallique à son extrémité arrière et une grille à son extrémité avant, la grille se trouvant ainsi disposée à distance de la coupelle. 20 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe longitudinale et perspective d'une tête miliaire selon l'invention ; - La figure 2 est une vue en perspective externe d'une tête militaire selon un mode de réalisation de l'invention et équipée d'un revêtement ; - La figure 3a est une vue en coupe longitudinale d'une tête militaire selon l'invention équipée d'un revêtement générateur d'éclats préformés ; - La figure 3b est une variante de réalisation d'une tête militaire équipée d'un revêtement générateur d'éclats préformés ; 3040481 4 - La figure 3c est une vue en coupe longitudinale d'une tête militaire équipée d'un autre type de revêtement générateur d'éclats préformés ; - La figure 4 est une vue éclatée d'une tête militaire 5 selon l'invention qui est équipée d'un revêtement de charge génératrice de noyau ; - La figure 5a est une vue éclatée d'une tête militaire selon l'invention qui est équipée d'un revêtement métallique générateur d'éclats pré fragmentés ; 10 - La figure 5b est une vue en perspective externe d'une tête militaire équipée d'un revêtement métallique générateur d'éclats pré fragmentés ; - La figure 6a est une vue éclatée d'une tête militaire selon l'invention qui est équipée d'un boîtier 15 générateur d'éclats ; - La figure 6b est une vue en perspective externe d'une tête militaire équipée d'un boîtier générateur d'éclats; - La figure 7 est une vue en perspective d'un coffret de 20 transport d'un système de défense modulaire selon l'invention. En se reportant à la figure 1, une tête militaire 1 selon l'invention comprend un chargement explosif 2 qui est mis en place dans une enveloppe 3 et des moyens d'amorçage 4 du 25 chargement explosif 2 qui sont disposés à une première extrémité 2a du chargement 2. Les moyens d'amorçage 4 sont par exemple constitués par un relais de détonation qui est lui-même destiné à être initié par un dispositif d'amorçage non représenté. 30 L'enveloppe 3 est globalement cylindrique d'axe 5. Le chargement explosif 2 présente au niveau de sa deuxième extrémité 2b une interface concave sur laquelle est appliquée une couche 6 d'un matériau synthétique assurant l'étanchéité du chargement explosif vis à vis de l'humidité externe. 3040481 5 Le matériau 6 pourra être constitué par exemple par du polyéthylène (une couche de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur). Le chargement explosif 2 est réalisé sous la forme d'un 5 bloc qui est comprimé puis usiné avant d'être positionné et collé dans l'enveloppe 3. Un évent 7 permet l'évacuation de l'air lors de la mise en place du bloc de chargement explosif 2. Le matériau synthétique 6 est ensuite positionné sous la 10 forme d'une rondelle qui est découpée aux dimensions souhaitées puis collée au chargement explosif 2. L'enveloppe 3 comporte sur sa surface externe un filetage 8 qui va permettre la fixation, d'une façon démontable et sur le théâtre d'opérations, d'au moins un revêtement ainsi que 15 son maintien en appui contre la couche 6 de matériau synthétique. Comme on le voit sur la figure 2, les moyens permettant la fixation d'un revêtement 9 sont constitués par une virole 10 taraudée qui se visse sur le filetage 8 de la paroi 3 de 20 l'enveloppe. Il est possible de définir d'autres types de moyens de fixation démontables, par exemple deux ou trois grenouillères solidaires de la paroi 3 et coopérant avec une virole 10 non taraudée. 25 Il est ainsi possible de choisir sur le terrain quel type de revêtement 9 sera utilisé en fonction des besoins opérationnels. Il est également possible d'utiliser la tête militaire selon l'invention sans revêtement, dans ce cas elle 30 engendrera des éclats issus de la fragmentation naturelle du matériau de l'enveloppe 3 qui assure un confinement partiel du chargement explosif 2. Les éclats seront accompagnés d'un effet de souffle. Cette tête militaire aura un rayon d'action 3040481 6 limité à quelques mètres pour le souffle et plusieurs dizaines de mètres pour les éclats. On notera qu'au sens de la présente invention on entend par revêtement un sous-ensemble qui est appliqué contre le 5 chargement explosif par l'intermédiaire de la couche 6 de matériau synthétique. La détonation du chargement explosif communiquera de l'énergie à ce sous-ensemble qui aura un effet terminal particulier suivant sa nature. Un revêtement 9 n'est donc pas obligatoirement métallique 10 et il n'est pas limité à une pièce unique. Mais dans tous les cas il comportera une surface qui viendra en appui contre la couche 6 de matériau synthétique pour recevoir les effets communiqués par la détonation du chargement explosif. Le matériau synthétique 6 joue ainsi le rôle d'interface 15 et il a une épaisseur choisie de façon à ne pas perturber les performances terminales du revêtement. La figure 7 montre un coffret de transport 11 renfermant un système de défense modulaire selon l'invention. Pour la clarté de la figure, le couvercle de ce coffret est 20 transparent. Ce système de défense modulaire comprend une tête militaire 1, une virole 10 de fixation du revêtement 9 et quatre revêtements 9a, 9b, 9c et 9d ayant des structures différentes. Il est bien entendu possible de définir un 25 système de défense modulaire comportant un nombre de revêtements différent (supérieur ou inférieur). Tous ces éléments sont positionnés dans un support 21 de mousse haute densité qui incorpore des empreintes de dimensions appropriées. 30 La figure 3a montre en coupe une tête militaire selon l'invention équipée d'un revêtement 9c de projection d'éclats préformés. Le revêtement 9c est constitué par un bloc d'une matière plastique 12 qui renferme des billes 13. La matière plastique 3040481 7 12 pourra être constituée par une résine de type polymère époxyde (par exemple une résine commercialisée sous la marque Araldite). Les billes seront par exemples des billes d'acier ou de tungstène de 3 à 4 mm de diamètre. 5 Les billes 13 seront positionnées dans la matière plastique 12 au voisinage de la face convexe du revêtement 9c qui est en contact avec la couche 6 de matériau synthétique. La figure 3a permet également de visualiser de quelle façon la virole 10 assure le positionnement et le maintien 10 d'un revêtement 9 (quel que soit le type de revêtement mis en oeuvre). On remarque que la virole comporte une partie cylindrique 10b qui porte le taraudage et qui est prolongée par un repli 10a sensiblement perpendiculaire à la partie cylindrique 10b 15 et qui forme une surface de butée qui vient en appui contre une face externe du revêtement 9 considéré. Ainsi, lors du vissage de la virole 10, le repli 10a poussera le revêtement 9 et assurera le maintien de ce dernier en appui contre la couche 6 de matériau synthétique. 20 On est ainsi assuré, quelle que soit la nature du revêtement 9, de maintenir celui-ci contre la couche de matériau synthétique, donc d'assurer un bon couplage entre le matériau explosif 2 et le revêtement 9. Un revêtement 9c de projection d'éclats préformés 13 sera 25 utilisé pour assurer la neutralisation d'une cible légère, par exemple un véhicule faiblement protégé. A titre de variante il est possible de remplir le bloc 12 de plusieurs couches de billes 13. La figure 3b montre une telle variante de réalisation. Cette variante permet 30 d'accroître la masse globale d'éclats préformés 13 projetés. Il est également possible comme représenté à la figure 3c de réaliser le revêtement 9c de projection d'éclats préformés sous la forme d'une couche de billes 13 disposée entre deux 3040481 8 plaques métalliques minces 23a et 23b qui forment une boîte 23. La plaque 23b aura un profil convexe correspondant à celui de la couche 6 de matériau synthétique. Elle portera 5 une bordure cylindrique périphérique 23c sur laquelle sera soudée la plaque avant 23a pour fermer la boîte 23. La figure 4 montre de façon éclatée une tête militaire 1 dans laquelle le revêtement 9a mis en oeuvre est un revêtement de charge génératrice de noyau. 10 Plus particulièrement, le revêtement 9a qui est représenté est un revêtement bicouche associant une couche arrière 14 en aluminium et une couche avant 15 en un matériau dense tel que le tantale. Un tel revêtement bicouche est décrit par exemple par le 15 brevet FR2793314. Ce revêtement bicouche permet de faciliter la mise en forme du noyau de tantale par l'explosif. D'autres types de revêtements de charge génératrice de noyau pourraient être mis en oeuvre, par exemple des revêtements monocouche en fer ou en tantale. 20 Un revêtement 9a de charge génératrice de noyau sera utilisé pour assurer la neutralisation d'une cible fortement protégée, par exemple un véhicule blindé. Comme pour le mode de réalisation précédent, le repli 10a de la virole 10 formera une surface de butée qui viendra en 25 appui contre une face externe du revêtement 9a. Ainsi lors du vissage de la virole 10, le repli 10a poussera le revêtement 9a et assurera le maintien de ce dernier en appui contre la couche de matériau synthétique 6. La figure 5a montre de façon éclatée une tête militaire 1 30 dans laquelle le revêtement 9b mis en oeuvre est un revêtement métallique pré fragmenté. La figure 5b montre cette même tête militaire en perspective externe, une fois le revêtement 9b mis en place. 3040481 9 Ce revêtement 9b a une forme en assiette tout comme un revêtement de charge génératrice de noyau et il est réalisé en un matériau tel que de l'acier. Le matériau sera choisi en fonction des caractéristiques de fragmentation recherchées. 5 La face externe concave du revêtement 9b porte un réseau d'usinages de fragilisation réalisés suivant des cercles 17 et des rayons 16. Lors de la détonation du chargement explosif 2, les fragilisations 16,17 vont provoquer la rupture du matériau du 10 revêtement qui sera projeté sous la forme de fragments. Il serait également possible de réaliser le revêtement sous la forme décrite par le brevet FR2975482, c'est à dire comportant un usinage de sa face externe favorisant une projection expansive du matériau du revêtement. Une telle 15 variante permettra de créer sur une cible un impact de diamètre supérieur à celui de la tête militaire. On pourra se reporter au texte du brevet FR2975482 pour plus de détails. Il est également possible comme décrit par ce brevet de doter le revêtement d'inserts pouvant être projetés de façon 20 expansive. La figure 6a montre de façon éclatée une tête militaire 1 dans laquelle le revêtement 9d mis en oeuvre est un boîtier générateur d'éclats (donc un sous ensemble formé de plusieurs pièces). 25 La figure 6b montre cette même tête militaire en perspective externe, une fois le revêtement 9d mis en place. Comme on le voit sur la figure 6a le revêtement 9d est sous la fonme d'un boîtier 9d qui comprend une coupelle métallique 18 à son extrémité arrière et une grille 19 à son 30 extrémité avant, la coupelle 18 et la grille étant séparées par une paroi cylindrique 20. La paroi cylindrique externe 20 du boîtier 9d permet de positionner la grille 19 à distance de la coupelle 18. 3040481 10 La distance entre la grille 19 et la coupelle 18 (c'est à dire la longueur de la paroi cylindrique 20) est de l'ordre de 20% à 40% du calibre de l'enveloppe 3 de la tête militaire 1. 5 La coupelle 18 a un profil de type générateur de noyau. Le matériau de la coupelle 18 pourra être l'acier ou le tantale et celui de la grille sera l'acier. La dimension de maille de la grille sera une maille carrée d'environ lOmm de côté. Le fil constituant la grille pourra avoir un diamètre 10 de l'ordre de 2 millimètres. La distance entre la grille 19 et la coupelle 18 est choisie pour que l'interaction entre la coupelle déformée et la grille soit effective avant le début du "retournement" de la coupelle. 15 L'objectif de cette interaction est de provoquer des chocs localisés à la coupelle en cours de déformation. Cette localisation des chocs entraîne celle des contraintes de déformation menant à la rupture de la coupelle 18 en fragments sous une forme imprimée par le motif de la grille. 20 La coupelle 18 pourra être collée à la paroi cylindrique 20. On pourra aussi simplement empiler la coupelle 18 et la paroi 20 portant la grille 19, la virole 10 assurant lors du vissage la solidarisation de tous les éléments formant le revêtement 9d ainsi que le maintien de la coupelle 18 en 25 appui contre le matériau synthétique 6. La paroi 20 comporte en effet une collerette 22 qui est en appui contre un rebord périphérique 18a de la coupelle 18. Lors du montage, le repli 10a de la virole 10 vient en appui contre la collerette 22 qui elle-même pousse la coupelle 18. 30 Le serrage de la virole 10 entraînera donc bien le maintien en appui de la coupelle 18 du revêtement 9d contre le matériau synthétique 6. REVENDICATIONS1- Tête militaire (1) comprenant un chargement explosif (2) mis en place dans une enveloppe (3) et des moyens 5 d'amorçage (4) du chargement explosif disposés à une première extrémité du chargement, tête militaire caractérisé en ce que le chargement explosif (2) présente au niveau de sa deuxième extrémité une interface concave sur laquelle est appliquée une couche (6) d'un matériau synthétique assurant 10 l'étanchéité, l'enveloppe (3) comportant des moyens (8,10) permettant la fixation d'une façon démontable et sur le théâtre d'opérations d'au moins un revêtement (9,9a,9b,9c,9d) ainsi que son maintien en appui contre la couche (6) de matériau synthétique. 15 2- Tête militaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens permettant la fixation d'un revêtement sont constitués par une virole (10) taraudée qui coopère avec un filetage (8) réalisé sur la paroi externe de l'enveloppe (3) 20 3- Tête militaire selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un revêtement (9, 9a,9b,9c,9d) maintenu en appui contre la couche (6) de matériau synthétique par le moyen de fixation (8,10). 4- Système de défense modulaire comportant une tête 25 militaire (1) selon une des revendications précédentes ainsi qu'un jeu d'au moins deux revêtements (9) de structure différentes, chaque revêtement pouvant être fixé à l'enveloppe (3) de la tête militaire (1) par un utilisateur à l'aide des moyens de fixation (8,10). 30 5- Système de défense modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu de revêtements (9) comprend au moins un revêtement (9a) de charge génératrice de noyau. 6- Système de défense modulaire selon la revendication 5, caractérisé en ce que le revêtement de charge génératrice de 3040481 12 noyau (9a) est un revêtement bicouche associant une couche arrière (14) en aluminium et une couche avant (15) en matériau dense tel que le tantale. 7- Système de défense modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu de revêtements comprend au moins un revêtement (9c) de projection d'éclats (13) préformés qui est constitué par un bloc (12) d'une matière plastique renfermant des billes (13). 8- Système de défense modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu de revêtements comprend au moins un revêtement (9c) de projection d'éclats préformés qui est constitué par une boîte métallique (23) renfermant des billes (13). 9- Système de défense modulaire selon la revendication 4, 15 caractérisé en ce que le jeu de revêtements comprend au moins un revêtement métallique pré fragmenté (9b). 10- Système de défense modulaire selon la revendication 4, caractérisé en ce que le jeu de revêtements comprend au moins un générateur d'éclats qui est constitué par un boîtier 20 cylindrique (9d) portant une coupelle métallique (18) à son extrémité arrière et une grille (19) à son extrémité avant, la grille (19) se trouvant ainsi disposée à distance de la coupelle (18).