Brevet FR3068456A1 — publié le 20190104

Le domaine technique de l'invention est celui des charges formées, c'est à dire des charges comportant un chargement explosif disposé dans une enveloppe et un revêtement appliqué sur le chargement. De telles charges formées sont bien connues. Le brevet FR2669721 décrit ainsi une charge formée portant un revêtement conique (ou charge creuse). Les charges formées sont généralement conçues pour être mises en place dans une enveloppe de géométrie bien définie. Le plus souvent le chargement explosif est coulé à l'intérieur de l'enveloppe et le revêtement est collé sur une face avant évidée du chargement explosif. Le brevet FR2669721 propose par ailleurs des moyens permettant de compenser les dilatations thermiques entre la charge explosive et l'enveloppe. Ces moyens comprennent un remplissage annulaire d'un matériau compressible (par exemple un élastomère de polysiloxane) qui est interposé entre l'enveloppe de la charge formée et le chargement explosif. Une telle charge explosive étant montée dans une 20 enveloppe avec un jeu radial, il se pose à la fois le problème de la solidarisation du chargement explosif et de l'enveloppe et celui du centrage de ce chargement. Pour résoudre ces problèmes, le brevet EP1363103 décrit une charge formée dans laquelle le revêtement est rendu 25 solidaire de l'enveloppe de la charge par des cales qui sont déplacées radialement par le serrage de vis, de façon à venir s'appliquer contre une surface d'appui interne de l'enveloppe. Une telle solution présente l'avantage de permettre une 30 solidarisation simple et fiable de l'enveloppe et du chargement tout en autorisant une adaptation à une enveloppe ayant un diamètre interne différent. Elle présente cependant l'inconvénient d'imposer de multiples serrages suivant des directions radiales ce qui 2 peut être difficile à réaliser (surtout pour des diamètres de chargement explosif réduits - par exemple inférieurs à 155 mm) et nécessite le plus souvent la définition de moyens de serrage spécifiques. Par ailleurs l'outil de serrage peut 5 interférer avec le revêtement et le dégrader. Il est donc difficile d'assurer le couple de serrage nécessaire pour chaque vis. C'est le but de l'invention que de proposer une charge formée ne présentant pas de tels inconvénients. 10 Ainsi la charge formée selon l'invention comporte des moyens de solidarisation de l'enveloppe et du chargement explosif portant le revêtement qui sont simples et fiables et qui permettent de faciliter l'opération de montage. Ainsi l'invention a pour objet une charge formée 15 comprenant un chargement explosif disposé dans une enveloppe, un revêtement appliqué sur le chargement, et des moyens assurant la solidarisation de l'enveloppe et du chargement portant le revêtement, moyens de solidarisation comprenant une bague présentant une surface de butée pour le revêtement, charge formée comprenant au moins deux cales couvrant chacune un secteur angulaire, cales se déplaçant radialement par rapport à la bague par l'action d'un moyen de serrage, pour venir s'appliquer contre une surface d'appui interne de l'enveloppe, le moyen de serrage comprenant au moins une vis pour chaque cale, vis coopérant avec un taraudage aménagé dans la bague et dont l'extrémité pousse la cale lors du vissage de la vis, charge formée caractérisée en ce que : - la cale est positionnée axialement par rapport à la bague par au moins un axe radial qui est engagé dans un perçage radial de la bague et qui se loge dans un trou radial de la cale, la cale pouvant coulisser sur l'axe, - le taraudage de la ou des vis de serrage ayant par ailleurs son axe parallèle à l'axe de l'enveloppe, la 3 vis comportant une extrémité conique coopérant avec un alésage conique de la cale, un déplacement axial de la vis lors de son vissage conduisant à un déplacement radial de la cale. 5 Selon un mode de réalisation, la charge comporte, pour chaque cale, un axe de positionnement disposé au niveau d'un plan médian de la cale et deux vis de serrage disposées de façon symétrique de part et d'autre de l'axe de positionnement. 10 Chaque cale pourra avantageusement comporter un profil externe conique destiné à coopérer avec une surface interne de l'enveloppe formant un appui conique pour assurer le maintien axial du chargement explosif par rapport l'enveloppe. 15 La bague pourra comporter un profil cylindrique externe assurant le guidage de la bague par rapport à l'enveloppe. La bague pourra par ailleurs comporter une portée cylindrique interne entourant un rebord externe du revêtement. 20 La charge pourra comporter une rondelle ressort interposée entre le revêtement et la surface de butée de la bague. Selon un mode particulier de réalisation, la charge pourra comporter quatre cales régulièrement réparties 25 angulairement. Les cales pourront ne pas couvrir tout le profil externe de la bague et être séparées par des rainures. La charge pourra comporter un espace annulaire entre le chargement explosif et l'enveloppe, espace rempli d'un 30 matériau compressible. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : 4 - La figure 1 est une vue simplifiée en coupe longitudinale d'une charge formée selon un mode de réalisation de l'invention, la coupe est effectuée au niveau du plan dont la trace BB est repérée à la 5 figure 2 ; - La figure 2 est une vue en coupe transversale de cette charge formée, coupe réalisée au niveau du plan dont la trace AA est repérée à la figure 1 ; - La figure 3a est une vue de détail agrandie du moyen M de solidarisation, vue en coupe réalisée au niveau d'un axe de positionnement radial d'une cale, plan de coupe dont la trace BB est repérée à la figure 2 ; - La figure 3b est une vue de détail agrandie du moyen de solidarisation, vue en coupe réalisée au niveau 15 d'une vis de serrage, suivant le plan de coupe dont la trace CC est repérée à la figure 2. En se reportant aux figures 1 et 2, une charge formée 1 selon l'invention comprend un chargement explosif 2 qui est 20 disposé dans une enveloppe 3 globalement cylindrique d'axe 7, et également un revêtement 4, en un matériau ductile tel que le cuivre, qui est appliqué sur le chargement 2. La partie arrière de l'enveloppe 3 porte un couvercle de fermeture 21 qui reçoit des moyens d'amorçage, par exemple un 25 détonateur 22 et un relais 23. Ces moyens ne font pas partie de l'invention et sont donc représentés de façon très schématique. On a figuré également à la base du chargement explosif 2 un écran conformateur d'onde de détonation 14. Cette tête militaire 1 comprend également des moyens 30 assurant la solidarisation de l'enveloppe 3 et du chargement 2 portant le revêtement 4. Ces moyens de solidarisation comprennent une bague 5 présentant une surface de butée 5a pour le revêtement et des cales 6 qui couvrent chacune un 5 secteur angulaire. Il y a ici quatre cales 6 régulièrement réparties angulairement (voir la figure 2). Comme décrit par le brevet EP1363103, les cales 6 peuvent se déplacer radialement par rapport à la bague 5 par 5 l'action d'un moyen de serrage, pour venir s'appliquer contre une surface d'appui interne de l'enveloppe 3. Plus particulièrement dans le mode de réalisation qui est décrit ici, chaque cale 6 comporte un profil externe conique 6a qui est destiné à coopérer avec une surface interne 3a de 10 l'enveloppe 3 qui forme un appui conique (voir la figure 3a). Cette concordance de formes coniques permet d'assurer de façon fiable un maintien axial du chargement explosif 2 par rapport à l'enveloppe 3. Bien entendu, et comme décrit par le brevet EP1363103, on 15 pourra donner aux cales 6 un profil externe non conique de façon à adapter l'invention à des géométries d'enveloppes 3 différentes. Si l'enveloppe 3 est dépourvue de portée conique 3a, on pourra ainsi donner aux cales 6 un profil externe cylindrique comportant un moletage ou des indentations afin 20 d'assurer lors du serrage des cales 6 l'accrochage de ces dernières sur la surface interne de l'enveloppe 3, donc le blocage du chargement explosif par rapport à l'enveloppe. Comme on le voit à la figure 3a chaque cale 6 est positionnée axialement par rapport à la bague 5 par au moins 25 un axe radial 8 qui est engagé dans un perçage radial 9 de la bague 5 et qui se loge dans un trou radial 10 de la cale 6. La cale 6 peut coulisser sur l'axe 8 pour s'approcher de l'enveloppe 3. Conformément à ce mode de réalisation, il y a un seul axe 30 de positionnement 8 sur chaque cale 6, axe qui est disposé au niveau d'un plan médian de la cale 6 (voir la figure 2). L'axe 8 pourra comporter une partie arrière filetée qui sera engagée dans un taraudage de la bague 5 et une partie avant lisse qui recevra la cale 6. 6 Le moyen de serrage de chaque cale 6 comprend au moins une vis 11 pour chaque cale, ici deux vis 11 disposées de façon symétrique de part et d'autre de l'axe de positionnement 8 (voir la figure 2), et chaque vis de serrage 5 11 coopère avec un taraudage 12 aménagé dans la bague 5 (voir la figure 3b). Conformément à l'invention, le taraudage 12 des vis de serrage 11 a son axe parallèle à l'axe 7 de l'enveloppe 3 et la vis 11 comporte une extrémité conique lia qui coopère avec 10 un alésage conique 6b de la cale 6 (voir la figure 3b). Ainsi lorsque la vis 11 tourne dans son taraudage 12, son extrémité lia pousse la cale 6. Cette dernière étant liée axialement à la bague 5 par l'axe 8, ce déplacement axial de la vis conduit à un déplacement radial de la cale 6. Le 15 profil externe conique 6a de la cale 6 vient en contact avec la surface interne conique 3a de l'enveloppe 3. La poursuite du serrage de la vis 11 conduit à un glissement relatif de la cale 6 le long du profil conique 3a de l'enveloppe. Il en résulte un enfoncement axial de la bague 5 portant les cales 20 6, qui conduit à une légère compression d'une rondelle ressort 13 qui est interposée entre le revêtement 4 et la surface de butée 5a de la bague 5. Ainsi le chargement explosif 2 et le revêtement 4 sont immobilisés par rapport à l'enveloppe 3 mais il reste au chargement explosif 2 une 25 possibilité de déformation axiale par dilatation par la compression de la rondelle ressort 13. La bague 5 comporte un profil cylindrique externe 19 assurant le guidage de la bague 5 par rapport à l'enveloppe 3. Un joint d'étanchéité (non représenté) pourra être 30 positionné dans une gorge 24 au niveau du profil cylindrique externe 19. Par ailleurs la bague 5 comporte une portée cylindrique interne 15 qui entoure un rebord externe du revêtement 4. Ainsi, lors du montage, la bague 5 est positionnée de façon 7 précise vis-à-vis du revêtement 4 et du chargement explosif 2. On remarque également sur les figures 3a et 3b que la bague 5 comporte à sa partie inférieure une portée conique externe 16 qui se trouve en regard d'un profil conique 5 interne 17 qui lui est complémentaire et qui est porté par la cale 6. La bague 5 comporte enfin une gorge périphérique 18 (figure 3a) dans laquelle peut pénétrer une collerette de la cale 6. Ainsi lorsque toutes les vis 11 sont desserrées, les 10 cales 6 peuvent glisser radialement le long de la gorge 18 et se positionner en position rétractée avec le profil conique interne 17 en contact sur la portée conique externe 16. Dans cette position, le diamètre maximal externe de l'ensemble formé par la bague 5 portant les cales 6 est celui du profil 15 cylindrique 19. La bague 5 portant les quatre cales 6 peut donc être introduite sans difficultés à l'intérieur de l'enveloppe 3. Une fois le chargement portant la bague équipée des cales mis en place dans l'enveloppe, le serrage des vis 11 20 permettra la solidarisation du chargement 2 avec l'enveloppe 3 par le coulissement radial des cales 6. Comme on le voit sur la figure 2, les cales 6 sont séparées par des rainures axiales 25. Ces rainures facilitent le passage de fils électriques entre la partie avant de la 25 charge et sa partie arrière. On facilite ainsi la liaison entre une fusée de commande du tir de la charge et les moyens d'amorçage. Comme on le voit sur la figure 1, un espace annulaire 20 est aménagé entre le chargement explosif 2 et l'enveloppe 3. 30 Cet espace pourra être rempli d'un matériau compressible (non représenté) par exemple un tube en mousse de polyuréthane. Une telle disposition permet d'assurer un calage radial du chargement explosif 2 par rapport à l'enveloppe 3. 8 Le calage assure une protection de la charge contre les chocs et il autorise également une dilatation radiale du chargement explosif 2. Le matériau compressible pourra également être un 5 élastomère injecté dans l'espace annulaire tel que décrit par le brevet FR2669721. Un élastomère injecté dans l'espace annulaire pourra également remplir les rainures 25 et tous les espaces séparant les cales 6 et la bague 5. On complète ainsi le calage de l'ensemble du montage. L'injection REVENDICATIONS1- Charge formée (1) comprenant un chargement explosif (2) disposé dans une enveloppe (3), un revêtement (4) 5 appliqué sur le chargement (2), et des moyens assurant la solidarisation de l'enveloppe et du chargement portant le revêtement, moyens de solidarisation comprenant une bague (5) présentant une surface de butée pour le revêtement (4), charge formée comprenant au moins deux cales (6) couvrant 10 chacune un secteur angulaire, cales se déplaçant radialement par rapport à la bague (5) par l'action d'un moyen de serrage (11), pour venir s'appliquer contre une surface d'appui interne de l'enveloppe (3), le moyen de serrage comprenant au moins une vis (11) pour chaque cale (6), vis coopérant avec 15 un taraudage (12) aménagé dans la bague (5) et dont l'extrémité (11a) pousse la cale (6) lors du vissage de la vis, charge formée caractérisée en ce que : - la cale (6) est positionnée axialement par rapport la bague par au moins un axe radial (8) qui est engagé 20 dans un perçage radial (9) de la bague (5) et qui se loge dans un trou radial (10) de la cale (6), la cale (6) pouvant coulisser sur l'axe (8), - le taraudage (12) de la ou des vis de serrage ayant par ailleurs son axe parallèle à l'axe (7) de 25 l'enveloppe (3), la vis (11) comportant une extrémité conique (11a) coopérant avec un alésage conique (6b) de la cale (6), un déplacement axial de la vis (11) lors de son vissage conduisant à un déplacement radial de la cale (6). 30 2- Charge formée selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte, pour chaque cale (6), un axe de positionnement (8) disposé au niveau d'un plan médian de la cale (6) et deux vis de serrage (11) disposées de façon symétrique de part et d'autre de l'axe de positionnement (8). 10 3- Charge formée selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque cale (6) comporte un profil externe conique (6a) destiné à coopérer avec une surface interne (3a) de l'enveloppe (3) formant un appui conique pour assurer le maintien axial du chargement explosif (2) par rapport à l'enveloppe (3). 4- Charge formée selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la bague (5) comporte un profil cylindrique externe (19) assurant le guidage de la bague (5) 10 par rapport à l'enveloppe (3). 5. Charge formée selon la revendication 4, caractérisée en ce que la bague (5) comporte une portée cylindrique interne (15) entourant un rebord externe du revêtement (4). 6. Charge formée selon une des revendications 1 à 5, 15 caractérisée en ce qu'elle comporte une rondelle ressort (13) interposée entre le revêtement (4) et la surface de butée (5a) de la bague. 7. Charge formée selon une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte quatre cales (6) 20 régulièrement réparties angulairement. 8. Charge formée selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les cales (6) ne couvrent pas tout le profil externe de la bague (5) et sont séparées par des rainures (25). 25 9. Charge formée selon une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte un espace annulaire (20) entre le chargement explosif (2) et l'enveloppe (3), espace rempli d'un matériau compressible.