Brevet FR3041745A1 — publié le 20170331

Le domaine technique de l'invention est celui des têtes militaires à projection d'éclats, qu'il s'agisse d'éclats préformés ou d'éclats résultant de la fragmentation de l'enveloppe de la tête militaire. Afin de détruire certaines cibles telles que des aéronefs par exemple ou pour limiter les effets collatéraux d'un tir, il est souhaité de pouvoir faire converger un maximum de fragments d'une tête militaire selon une direction préférentielle. Il est connu du brevet FR2647889 d'employer une enveloppe fragmentable ayant une forme de révolution de type diabolo dont la courbure est centrée sur l'axe longitudinal de la tête militaire. L'enveloppe contient un explosif comportant un point d'initiation disposé au centre de l'explosif. Le déclenchement de l'explosif produit ainsi une gerbe d'éclats s'étendant radialement tout autour de l'axe de la tête militaire et qui sont groupés dans un plan perpendiculaire à l'axe du projectile. Une telle structure de tête militaire ne permet ni de 20 limiter l'envoi des fragments sur une zone plus précise, ni de privilégier une orientation particulière des effets de la tête militaire. L'invention propose de permettre à une tête militaire projetant des éclats, de focaliser la projection des éclats 25 selon une direction radiale du projectile, donc perpendiculaire à l'axe de la tête militaire. Ce type d'effets revêt un intérêt certain dans le cas, par exemple, d'une réduction des dimensions d'une tête militaire tout en souhaitant conserver son niveau de performances. 30 Ainsi, l'invention porte sur une enveloppe fragmentable pour tête militaire destinée à contenir un chargement explosif, enveloppe caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une face principale incurvée comportant une partie 3041745 2 concave orientée vers l'extérieur de l'enveloppe, cette partie concave ayant une géométrie présentant une première courbure suivant des génératrices situées dans des plans parallèles à un axe de l'enveloppe et une deuxième courbure 5 suivant des génératrices situées dans des plans perpendiculaires à l'axe de l'enveloppe, une telle disposition ayant pour effet, lors du fonctionnement du chargement explosif, de focaliser les éclats de la face incurvée suivant la direction d'un axe de projection qui est 10 perpendiculaire à l'axe de l'enveloppe et passe par le milieu de la face incurvée. Avantageusement, l'enveloppe comporte une structure interne métallique sur laquelle des éclats préformés peuvent être appliqués. 15 Avantageusement, l'enveloppe comporte quatre faces incurvées réparties sur le pourtour de l'enveloppe et se faisant face par paires Avantageusement, chaque face incurvée est reliée à la face principale voisine par une face de liaison comportant 20 également des éclats. Avantageusement, la face incurvée comporte une partie interne convexe parallèle à la partie concave externe. Avantageusement, la face incurvée comporte une partie interne présentant une surface plane. 25 L'invention porte également sur une tête militaire comportant un chargement d'explosif qui comporte un moyen d'amorçage destiné à déclencher l'éclatement d'une enveloppe fragmentable, tête militaire caractérisée en ce que le chargement d'explosif est contenu dans une enveloppe telle 30 qu'exposée plus haut. Avantageusement, le moyen d'amorçage comporte au moins un point d'initiation situé à chacune des extrémités du chargement explosif. 3041745 3 Avantageusement, la tête militaire comporte au niveau de chaque extrémité du chargement explosif plusieurs points d'initiation sur chaque extrémité, chaque point d'initiation du moyen d'amorçage étant décentré par rapport à l'axe 5 longitudinal de la tête militaire. Avantageusement, la tête militaire comporte quatre faces principales incurvées et quatre points d'initiation à chaque extrémité du chargement explosif, points d'initiation disposés au voisinage des faces de liaison reliant chaque 10 face principale incurvée. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, description faite en référence aux dessins annexés, dessins dans lesquels : 15 La figure 1 représente une vue en perspective d'une enveloppe de tête militaire selon l'invention. La figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'une tête militaire selon l'invention. La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale 20 d'une tête militaire selon un second mode de réalisation de l'invention. Les figure 4 et 5 représentent une vue en coupe transversale d'une tête militaire selon un second mode de réalisation de l'invention. 25 Selon la figure 1, une enveloppe 4 de tête militaire est destinée à être intégrée dans une tête militaire 1 visible aux figures 2 à 4 et dans un corps de projectile 2 sensiblement cylindrique de manière à avoir son axe 30 longitudinal 3 colinéaire à celui du corps de projectile 2 et à celui de la tête militaire 1. L'enveloppe 4 est réalisée dans un matériau métallique fragile ou fragmentable par exemple à forte densité comportant un alliage de tungstène. Selon le mode de 3041745 4 réalisation de la figure 1 l'enveloppe 4 comporte une pré fragmentation en éclats élémentaires 4a en pratiquant des rainures formant un quadrillage dans l'enveloppe 4, rainures opérant comme autant de zones de fragilisation. 5 Un autre mode de réalisation de l'enveloppe 4 représenté à la figure 5 pourra consister à assembler des éclats sphériques préformés sur une structure métallique interne 22 présentant un profil d'enveloppe tel que décrit ci-après. L'intérieur de l'enveloppe est rempli par un chargement 10 explosif 5 comportant par exemple de la tolite ou des explosifs plus performants associant, par exemple, hexogène et/ou octogène. Selon les figures 1 à 4, l'enveloppe 4 comporte quatre faces principales incurvées 6, chaque face 6 comportant une 15 partie externe 66 qui est concave et une partie interne 68 qui est ici convexe, parties 66 et 68 qui sont parallèles l'une à l'autre. Les quatre faces principales 6 sont raccordées les unes aux autres par des faces de liaison 12 qui seront elles aussi formées par une enveloppe préfragmentée ou par des éclats préformés. Chaque partie concave de chaque face principale 6 a une géométrie présentant deux courbures principales : - une courbure suivant des génératrices situées dans des plans parallèles à l'axe 3 de l'enveloppe (une de ces génératrices est schématisée par la courbe Cl), - une courbure suivant des génératrices situées dans des plans perpendiculaires à l'axe 3 de l'enveloppe (une de ces génératrices est schématisée par la courbe C2). Les valeurs des courbures moyennes des génératrices Cl 30 sont sensiblement égales à celles des courbures des génératrices C2. L'axe 7 (ou axe de projection) est l'axe passant par le milieu de la face 6 considérée et perpendiculaire à l'axe 3 de l'enveloppe. La partie convexe 68 de chaque face 6 est 3041745 5 orientée vers l'axe longitudinal 3 de l'enveloppe 4. Chaque face 6 incurvée présente donc des rayons de courbure différents selon qu'il s'agisse du rayon de courbure R1 des génératrices Cl de la partie concave 66 parallèle à l'axe 5 longitudinal 3 ou du rayon de courbure R2 des génératrices C2 perpendiculaires à l'axe longitudinal 3. Selon le mode de réalisation de la figure 5, l'enveloppe 4 comporte d'une part des éclats préformés 4a et d'autre part une structure interne 22 en forme d'étui à section 10 globalement carrée 22 contenant le chargement explosif 5. Les éclats 4a sont solidaires de la structure interne 22 qui comporte des parties internes planes 67 en contact avec le chargement explosif 5 et des parties externes concaves 68 sur lesquels sont fixées les éclats 4a (liés par une résine). 15 Chaque partie externe concave 68 de la structure interne 22 de chaque face principale 6 a une géométrie présentant deux courbures principales Cl et C2 (seul C2 est visible à la figure 5) à l'instar du mode de réalisation précédent, et a un axe de projection 7 passant par son milieu 20 perpendiculairement à l'axe 3 de l'enveloppe 4. La répartition des éclats 4a sur l'extérieur de la structure interne 22 se fait selon une épaisseur constante qui permet ainsi à l'enveloppe 4 de présenter des faces principales 6 incurvées avec une partie extérieure concave 66 25 parallèle à la partie externe 68 de la structure 22. La partie interne 67 de la face incurvée 6 de l'enveloppe 4 n'est pas alors convexe mais présente une surface plane 67 en contact avec le chargement explosif 5. Quel que soit le mode de réalisation retenu parmi ceux décrit ci-avant, il résulte lors du fonctionnement du chargement explosif 5, une focalisation des éclats issus de la face 6 incurvée considérée suivant la direction de l'axe 7 de projection de ladite face incurvée 6. Un point de 3041745 6 focalisation théorique 11 est défini comme l'intersection des différents rayons de courbure R1 et R2. On notera que si la face 6 ne comportait qu'un seul type de courbure la focalisation ne se ferait que dans un plan 5 (plan principal de la courbure considérée) et non suivant un axe 7 (axe de projection) qui est l'intersection des deux plans principaux (un plan principal pour la courbure Cl et un plan principal pour la courbure C2). Il en résulterait une dispersion supérieure des fragments engendrés. 10 Le plan principal de la courbure C2 est le plan passant par le milieu de la face 6 et par l'axe longitudinal 3. Le plan principal de la courbure Cl est le plan passant par le milieu de la face 6 et perpendiculaire à l'axe longitudinal 3. 15 Pour augmenter l'effet de focalisation, la tête militaire est équipée d'un moyen d'amorçage 20 comportant au moins deux initiateurs 10, un initiateur 10 étant disposé sur chaque extrémité du chargement explosif 5 comme visible aux figures 2 et 3. 20 Selon le mode de réalisation de la figure 2, deux initiateurs 10 sont disposés sur l'axe longitudinal 3 de la tête militaire 1 et leur fonctionnement simultané initie le déclenchement de la charge 5 et provoque la fragmentation de chaque face 6 de la charge simultanément et la projection des 25 éclats 4a de chaque face 6 suivant l'axe de projection 7 de ladite face 6, et en direction des points de focalisation 11. L'Homme du Métier définira et ajustera le rayon de courbure des faces incurvées 6 en fonction de la distance souhaitée entre l'axe longitudinal 3 et le point de 30 focalisation 11 des éclats 4a. Pour obtenir un effet de focalisation de la projection des éclats sur un coté particulier du projectile et donc à partir d'une face donnée 6 de la tête militaire 1 on 3041745 7 décentrera les initiateurs 10 du moyen d'amorçage 20 par rapport à l'axe longitudinal 3. Ainsi, de manière optimale selon les figures 3 et 4, quatre initiateurs 10 sont disposés à chaque extrémité de la 5 charge 5, chaque initiateur 10 étant disposé au voisinage d'une face de liaison 12 de l'enveloppe 4 (voir la figure 4). Le déclenchement simultané des deux paires d'initiateurs 10a et 10b (figure 3) situés chacune au voisinage d'une première face 6a provoque une fragmentation d'une seconde 10 face 6b par recombinaison de l'onde de détonation au niveau de cette seconde face 6b qui verra ainsi, de manière préférentielle aux autres faces, ses éclats 4b focalisés et projetés en une gerbe G vers le point de focalisation 11. L'Homme du Métier veillera à ce que le fonctionnement des 15 initiateurs 10 soit bien simultané afin que l'onde de choc du fonctionnement du chargement 5 se propage de manière à heurter le centre de la face 6 à projeter de façon privilégiée, au niveau par son centre et selon la direction de l'axe de projection 7 perpendiculaire à l'axe longitudinal 20 de l'enveloppe 4. On voit donc que l'invention permet d'avoir la projection d'une gerbe G d'éclats sur les côtés de la tête militaire de manière plus précise et choisie que l'art antérieur. 25 REVENDICATIONS1- Enveloppe (4) fragmentable pour tête militaire destinée à contenir un chargement explosif (5), enveloppe (4) caractérisée en ce qu'elle comporte au moins une face (6) principale incurvée comportant une partie concave (66) orientée vers l'extérieur de l'enveloppe (4), cette partie concave (66) ayant une géométrie présentant une première courbure (Cl) suivant des génératrices situées dans des plans parallèles à un axe (3) de l'enveloppe (4) et une deuxième courbure (C2) suivant des génératrices situées dans des plans perpendiculaires à l'axe (3) de l'enveloppe (4), une telle disposition ayant pour effet, lors du fonctionnement du chargement explosif (5), de focaliser les éclats (4a) de la face incurvée (6) suivant la direction d'un axe de projection (7) qui est perpendiculaire à l'axe (3) de l'enveloppe (4) et passe par le milieu de la face incurvée (6). 2- Enveloppe (4) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une structure interne 20 métallique (22) sur laquelle des éclats préformés (4a) peuvent être appliqués. 3- Enveloppe (4) selon une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que l'enveloppe (4) comporte quatre faces incurvées (6) réparties sur le pourtour de l'enveloppe (4) et 25 se faisant face par paires. 4- Enveloppe (4) selon une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que chaque face incurvée (6) est reliée à la face principale voisine par une face de liaison (12) comportant également des éclats (4a). 30 5- Enveloppe (4) selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la face incurvée (6) comporte une partie interne convexe (68) parallèle à la partie concave externe (66). 3041745 9 6- Enveloppe (4) selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la face incurvée (6) comporte une partie interne (68) présentant une surface plane. 7- Tête militaire (1) comportant un chargement 5 d'explosif (5) comportant un moyen d'amorçage (20) destiné à déclencher l'éclatement d'une enveloppe fragmentable (4), tête militaire (1) caractérisée en ce que le chargement d'explosif (5) est contenu dans une enveloppe (4) selon une des revendications 1 à 6. 10 8- Tête militaire (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen d'amorçage (20) comporte au moins un point d'initiation (10) situé à chacune des extrémités du chargement explosif (5). 9- Tête militaire (1) selon une des revendications 7 à 15 8, caractérisée en ce qu'elle comporte au niveau de chaque extrémité du chargement explosif (5) plusieurs points d'initiation (10) sur chaque extrémité, chaque point d'initiation (10) du moyen d'amorçage (20) étant décentré par rapport à l'axe longitudinal (3) de la tête militaire (1). 10- Tête militaire (1) selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte quatre faces principales incurvées (6) et quatre points d'initiation (10) à chaque extrémité du chargement explosif, points d'initiation (10) disposés au voisinage des faces de liaison (12) reliant chaque face principale incurvée (6).