Brevet FR3070484A1 — publié le 20190301

PRÉFRAGMENTATION D'UNE OGIVE DESCRIPTION Domaine technique [01] La présente invention se rapporte à un procédé pour pré fragmenter une ogive. L'invention se rapporte également à une ogive pré fragmentée. État de la technique [02] Les systèmes d'arme pour combattre des cibles dans les airs, sur mer ou sur terre comprennent différents types d'ogives balistiques telles que des grenades lancées de fûts, de robots ou de missiles de différents types ou des bombes planantes lancées à partir d'avion. La pré fragmentation d'une ogive, telle qu'une grenade, en appliquant des projectiles préformés, aussi connus comme des unités de fragmentation, avec des hautes densités, dans des cavités préformées dans la coque de la grenade est connu de l'art antérieur comme améliorant les effets sur la cible. D'un point de vue des effets de l'arme, une bombe ou une grenade pré fragmentée est plus efficace et plus prévisible qu'une bombe ou une grenade fragmentée naturellement. Malgré cela, des systèmes d'arme utilisant des ogives fragmentées naturellement existent encore. [03] Pour une quantité de systèmes d'arme connus, un besoin existe de remplacer les ogives fragmentées naturellement par des ogives pré fragmentées. [4] En améliorant un système d'arme tel que décrit ci-dessus, il a été montré que les ogives ont été alourdies ou, au contraire, allégées ce qui a affecté le moment d'inertie de l'ogive et la performance balistique du système d'arme. [5] Cela a donc conduit à une augmentation des coûts d'intégration due au besoin de modifier ou d'échanger le système de contrôle-commande du système d'arme pour tenir compte de la modification des performances balistiques. 2 [6] Il existe donc un besoin d'améliorer le procédé de pré fragmentation pour diminuer ou éliminer complétement les inconvénients mentionnés ci-dessus. [7] Après la pré fragmentation il est nécessaire que les projectiles ne 5 soient pas cassés ou déformés quand l'ogive explose. La vélocité des projectiles doit être initialement élevée quand les projectiles quittent l'ogive. En même temps, les projectiles doivent être conçus pour éviter que la vélocité des projectiles ne décroisse trop vite sur le chemin vers la cible et de ce fait, ne puisse avoir un effet élevé sur la cible. 10 [08] Pour un système d'arme où l'ogive est une grenade lancée d'un fût, l'ogive doit être capable de tenir l'accélération élevée et les forces centrifuges se produisant au lancement. [9] La coque de la grenade doit agir comme un miroir guidant pour les projectiles quand les projectiles quittent la grenade et contribuer à ce que 15 les projectiles soient accélérés à une vitesse élevée et régulièrement répartie dans des directions prédéterminées. [10] Le document US 4 644 867 divulgue une grenade dans laquelle la coque comprend des unités de fragmentation préformées avec une haute densité mélangées avec un matériau porteur, de préférence une poudre 20 métallique. Les unités de fragmentation préformées forment ensemble avec la poudre métallique une coque connectée enfermant les explosifs dans le corps de la grenade. [11] La coque de la grenade est fabriquée par un procédé de poudre métallurgique où le matériau porteur est mélangé avec les unités de 25 fragmentation et compressé sous haute pression et haute température pour former une coque dense. La coque de la grenade forme un élément structurel connecté qui supporte les forces axiales et radiales agissant sur la coque lors du lancement. [12] Le procédé ainsi décrit où le matériau porteur et les unités de 30 fragmentation sont mélangés sous haute pression et haute température résulte en ce que la position des unités de fragmentation dans le matériau 3 porteur peut varier d'une grenade à l'autre. La haute pression peut aussi générer des variations dans la géométrie externe de la coque qui affecte les performances balistiques de la grenade. De plus, la haute température peut générer des variations dans les caractéristiques matérielles des 5 éléments de fragmentation. Description de l'invention [13] L'objectif de la présente invention est d'améliorer un procédé pour pré fragmenter une ogive comprenant un corps d'ogive, une charge explosive, des ailettes et une coque d'ogive ayant une densité ,shell dans 10 lequel la coque de l'ogive comprend des cavités préformées, et où chaque cavité comprend au moins un projectile préformé ayant la densité pproi et un matériau ou agent de remplissage ayant la densité pfill, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : - préformation des cavités dans la coque de l'ogive ; 15 - positionnement d'au moins un projectile dans chaque cavité préformée ; - remplissage par le matériau ou l'agent de remplissage de chaque cavité de sorte que chaque cavité soit remplie ; - traitement du matériau ou de l'agent de remplissage de sorte que le 20 matériau ou l'agent de remplissage forme une structure connectée avec une grande adhérence aux projectiles et aux parois des cavités. [14] Selon d'autres aspects du procédé amélioré de pré fragmentation d'une ogive 25 - les dimensions des projectiles et des cavités et les densités des projectiles et du matériau ou de l'agent de remplissage sont choisies de sorte que la masse de l'ogive avant pré fragmentation reste la même que celle après pré fragmentation ; - les densités du matériau ou de l'agent de remplissage, de la coque 30 de l'ogive et des projectiles sont choisies pour remplir la condition Pfill REVENDICATIONS1. Procédé pour pré fragmenter une ogive (1) comprenant un corps d'ogive (2), une charge explosive (6), des ailettes (3) et une coque d'ogive (4) ayant une densité ,shell dans lequel la coque (4) de l'ogive comprend des cavités préformées (5), et où chaque cavité (5) comprend au moins un projectile préformé (7) ayant la densité pproi et un matériau ou agent de remplissage (8) ayant la densité pfill, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : - préformation des cavités (5) dans la coque (4) de l'ogive ; - positionnement d'au moins un projectile (7) dans chaque cavité préformée (5) ; - remplissage par le matériau ou l'agent de remplissage (8) de chaque cavité (5) de sorte que chaque cavité (5) soit remplie ; - traitement du matériau ou de l'agent de remplissage (8) de sorte que le matériau ou l'agent de remplissage (8) forme une structure connectée avec une grande adhérence aux projectiles (7) et aux parois des cavités (5). 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les dimensions des projectiles (7) et des cavités (5) et les densités des projectiles (7) et du matériau ou de l'agent de remplissage (8) sont choisies de sorte que la masse de l'ogive (1) avant pré fragmentation reste la même que celle après pré fragmentation. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les densités du matériau ou de l'agent de remplissage (8), de la coque (4) de l'ogive et des projectiles (7) sont choisies pour remplir la condition Pfill 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les cavités (5) sont préformées mécaniquement dans la coque (4) de l'ogive par perçage ou fraisage. 5 5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau ou l'agent de remplissage (8) est traité pour devenir une structure solide et continue par un traitement en température et pression. 6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le matériau ou l'agent de 10 remplissage (8) est traité pour devenir une structure solide et continue par un traitement de thermodurcissage. 7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les positions des cavités (5) sur la coque (4) de l'ogive sont choisies en fonction de la résistance 15 mécanique de la coque (4) de l'ogive en utilisant un procédé d'optimisation topologique. 8. Une ogive pré fragmentée (1) comprenant un corps d'ogive (2), une charge explosive (6), des ailettes (3) et une coque d'ogive (4) ayant une 20 épaisseur tsheII et une densité ao ,shell, et dans laquelle la coque (4) de l'ogive comprend des cavités préformées (5), et où chaque cavité comprend au moins un projectile (7) ayant la densité pp'i et un matériau ou agent de remplissage (8) ayant la densité pfill, et dans laquelle les dimensions des projectiles (7) et des cavités (8) et les densités des 25 projectiles (7) et du matériau ou de l'agent de remplissage (8) sont choisies de sorte que la masse de l'ogive (1) avant pré fragmentation reste la même après pré fragmentation. 9. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle les densités du matériau ou de l'agent de remplissage (8), de la coque (4) 14 de l'ogive et des projectiles (7) sont choisies pour remplir la condition Pfill 10. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle les 5 projectiles (7) sont sphériques avec un diamètre dproi et les cavités (5) ont une forme cylindrique avec une longueur Lw et un diamètre dcav, avec dproi 11.0give pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle les 10 projectiles (7) comprennent un alliage de tungstène. 12. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle le matériau ou l'agent de remplissage (8) comprend une poudre de magnésium. 15 13. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle le matériau ou l'agent de remplissage (8) comprend une poudre d'aluminium. 20 14.0give pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle le matériau ou l'agent de remplissage (8) comprend une poudre de zirconium. 15.0give pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle le 25 matériau ou l'agent de remplissage (8) comprend un plastique thermodurcissable. 16. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle l'ogive (1) comprend une seconde coque d'ogive positionnée sur la première 30 coque (4) d'ogive. 15 17. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle l'ogive (1) est une bombe. 18. Ogive pré fragmentée (1) selon la revendication 8, dans laquelle l'ogive 5 (1) est une grenade.