EP0769672A1 - Charge explosive génératrice de noyau - Google Patents

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EP0769672A1
EP0769672A1 EP96401984A EP96401984A EP0769672A1 EP 0769672 A1 EP0769672 A1 EP 0769672A1 EP 96401984 A EP96401984 A EP 96401984A EP 96401984 A EP96401984 A EP 96401984A EP 0769672 A1 EP0769672 A1 EP 0769672A1
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Bernard Ceyrat
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/028—Shaped or hollow charges characterised by the form of the liner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B1/00—Explosive charges characterised by form or shape but not dependent on shape of container
    • F42B1/02—Shaped or hollow charges
    • F42B1/032—Shaped or hollow charges characterised by the material of the liner

Definitions

  • the technical field of the invention is that of nucleus-generating charges.
  • the core-generating charges generally comprise an explosive charge placed in an envelope and to which a coating is applied having the overall shape of a spherical cap.
  • the coating is set in motion by the incident pressure wave. It deforms by turning over "like a thimble", that is to say it transforms into a projectile (or core) the front part of which is formed by the axial zone of the covering and the rear part is a formed skirt by the periphery of the coating.
  • Patent FR2627580 describes such a charge generating a nucleus.
  • the coating In order to improve the distribution of the masses on the core thus formed, it is usually sought to give the coating a thickness which decreases from its middle part to its periphery.
  • the invention provides a core generating charge which generates a core with improved aerodynamic stability.
  • Stability is improved thanks to the presence of means which ensure that the skirt generated by the deformation of the peripheral part of the coating does not fold back towards the front of the core, even if the thickness of this peripheral part is very weak.
  • the subject of the invention is a charge generating a nucleus comprising an explosive charge placed in an envelope and a coating intended to be set in motion by the detonation of the explosive, a coating whose thickness decreases between a central part and its periphery. in contact with the envelope, this charge is characterized in that it comprises a plate disposed between the explosive charge and the coating, plate having a diameter equal to the internal diameter of the envelope and which is in contact with the coating at least at a thinned peripheral part thereof, the material of the plate being chosen such that it reduces the speed communicated to the peripheral part of the coating by the explosive charge during its initiation.
  • the material of the plate has a density less than or equal to that of the coating material and a limit pressure of Hugoniot greater than or equal to 0.1 GPa.
  • the total mass of the plate will preferably be less than that of the coating.
  • the mass of the plate can thus be between 2% and 15% of the mass of the coating.
  • the plate may have an annular shape.
  • the plate will advantageously have a thickness which decreases regularly from its external diameter to its axial part.
  • tantalum coating we can make the tantalum coating and then choose the plate material from the following materials: Aluminum, Iron, steel, copper, Molybdenum.
  • a charge 1 according to the invention comprises an explosive charge 2 placed in an envelope 3 and a coating 4 intended to be set in motion by the detonation of the explosive 2.
  • the charge 1 also includes ignition means 5 of known type, constituted for example by a primer 5a and a relay explosive 5b.
  • Means may be provided for shaping the detonation wave, or else use initiating means which generate a plane wave.
  • the thickness of the coating 4 decreases between a central part 4a and a peripheral part 4b in contact with the envelope 3.
  • the charge 1 comprises a plate 6 which is disposed between the explosive charge 2 and the coating 4.
  • the plate 6 has a diameter equal to the internal diameter of the envelope 2 and it is in contact with the coating 4.
  • the coating 4 is fixed to the plate 6, for example by gluing.
  • the material of the plate 6 will be chosen such that it decreases the speed communicated by the explosive charge 2 to the coating 4 during initiation.
  • Figure 1b shows a core 7 generated by a coating of a filler according to the prior art.
  • the core has a rear skirt 8 which is folded over the body of the core 7, thus reducing the length and the aerodynamic stability of the latter.
  • Figure 1a shows a core 7 generated by the load 1 according to the invention.
  • the reduction in the speed of projection which is ensured by the plate 6 makes it possible to slow down the deformation of the peripheral part 4b of the coating, thus ensuring the formation of a skirt 8 not folded over the core 7.
  • the plate 6 is detached from the coating 4 which continues on its own path.
  • the plate will also be given a total mass which will be less than that of the coating. This is so as not to excessively reduce the energy transmitted by the explosive charge 2 to the covering 4.
  • the shock wave is therefore transmitted to the coating practically without damping. Only the local speed of the coating is slightly reduced at its periphery 4b due to the sharing at this level of the amounts of movement between the plate and the coating.
  • the plate will be given a mass of between 2% and 15% of the mass of the coating.
  • the plate will generally have a thickness which decreases regularly from its external diameter to its axial part.
  • the decrease in speed must be maximum at the periphery 4b of the coating and be almost zero at the central part 4a.
  • the material of the plate 6 can be made of Aluminum, Iron, steel, copper or Molybdenum.
  • FIG 2 shows an alternative embodiment of the invention in which the plate 6 has an annular shape.
  • a core-generating charge comprising an annular aluminum plate applied to a tantalum coating.
  • the thickness of the plate being of the order of 1 mm at the periphery while that of the facing coating is 2 mm.

Abstract

L'invention a pour objet une charge explosive (1) génératrice de noyau qui comporte un chargement explosif (2) disposé dans une enveloppe (3) et un revêtement (4) destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, revêtement dont l'épaisseur décroît entre une partie centrale et sa périphérie en contact avec l'enveloppe, cette charge est caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque (6) disposée entre le chargement explosif (2) et le revêtement (4), plaque ayant un diamètre égal au diamètre interne de l'enveloppe (2) et qui est en contact avec le revêtement (4) au moins au niveau d'une partie périphérique (4b) amincie de celui-ci, le matériau de la plaque étant choisi tel qu'il diminue la vitesse communiquée à la partie périphérique du revêtement (4) par le chargement explosif (2) lors de son initiation.

Description

  • Le domaine technique de l'invention est celui des charges génératrices de noyau.
  • Les charges génératrices de noyau comportent généralement un chargement explosif disposé dans une enveloppe et sur lequel est appliqué un revêtement ayant globalement la forme d'une calotte sphérique.
  • Lors de la détonation de l'explosif, le revêtement est mis en mouvement par l'onde de pression incidente. Il se déforme en se retournant "en doigt de gant", c'est à dire qu'il se transforme en un projectile (ou noyau) dont la partie avant est constituée par la zone axiale du revêtement et la partie arrière est une jupe formée par la périphérie du revêtement .
  • Le brevet FR2627580 décrit une telle charge génératrice de noyau.
  • Afin d'améliorer la répartition des masses sur le noyau ainsi formé, on cherche habituellement à donner au revêtement une épaisseur qui décroît de sa partie médiane à sa périphérie.
  • En effet, une telle disposition permet d'éloigner le centre de gravité du noyau de la partie arrière de celui-ci, donc d'accroitre la marge statique (distance entre le centre de gravité et le foyer des forces aérodynamiques) et la stabilité aérodynamique.
  • Cependant la masse de la partie périphérique du revêtement risque de devenir alors trop faible ce qui conduit à un repliement de la jupe vers l'avant du noyau, diminuant ainsi sa stabilité.
  • C'est le but de l'invention que de proposer une charge génératrice de noyau ne présentant pas de tels inconvénients.
  • Ainsi l'invention propose une charge génératrice de noyau qui engendre un noyau à stabilité aérodynamique améliorée.
  • La stabilité se trouve améliorée grâce à la présence de moyens qui assurent que la jupe engendrée par la déformation de la partie périphérique du revêtement ne se replie pas vers l'avant du noyau, même si l'épaisseur de cette partie périphérique est très faible.
  • Ainsi l'invention a pour objet une charge génératrice de noyau comportant un chargement explosif disposé dans une enveloppe et un revêtement destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, revêtement dont l'épaisseur décroît entre une partie centrale et sa périphérie en contact avec l'enveloppe, cette charge est caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque disposée entre le chargement explosif et le revêtement, plaque ayant un diamètre égal au diamètre interne de l'enveloppe et qui est en contact avec le revêtement au moins au niveau d'une partie périphérique amincie de celui-ci, le matériau de la plaque étant choisi tel qu'il diminue la vitesse communiquée à la partie périphérique du revêtement par le chargement explosif lors de son initiation.
  • Avantageusement, le matériau de la plaque a une densité inférieure ou égale à celle du matériau du revêtement et une pression limite d'Hugoniot supérieure ou égale à 0,1 GPa.
  • La masse totale de la plaque sera de préférence inférieure à celle du revêtement.
  • La masse de la plaque pourra être ainsi comprise entre 2% et 15% de la masse du revêtement.
  • Selon une variante de réalisation, la plaque pourra avoir une forme annulaire.
  • La plaque aura avantageusement une épaisseur qui décroît régulièrement de son diamètre externe à sa partie axiale.
  • On pourra réaliser le revêtement en tantale et choisir alors le matériau de la plaque parmi les matériaux suivants: Aluminium, Fer, acier, cuivre, Molybdène.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux figures annexées dans lesquelles :
    • la figure 1 représente en coupe longitudinale une charge génératrice de noyau selon l'invention,
    • la figure la représente en coupe longitudinale un noyau engendré par la charge selon l'invention,
    • la figure 1b représente en coupe longitudinale un noyau engendré par une charge selon l'art antérieur,
    • la figure 2 représente en coupe partielle une variante de réalisation.
  • En se reportant à la figure 1, une charge 1 selon l'invention comporte un chargement explosif 2 disposé dans une enveloppe 3 et un revêtement 4 destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif 2.
  • La charge 1 comporte également des moyens d'amorçage 5 de type connu, constitués par exemple par une amorce 5a et un explosif relais 5b.
  • On pourra prévoir des moyens de conformation de l'onde de détonation, ou bien utiliser des moyens d'amorçage qui génèrent une onde plane.
  • De tels moyens d'amorçage sont connus de l'homme du métier, ils ne font pas partie de la présente invention et ne seront donc pas décrits plus en détail.
  • L'épaisseur du revêtement 4 décroît entre une partie centrale 4a et une partie périphérique 4b en contact avec l'enveloppe 3.
  • Selon l'invention, la charge 1 comporte une plaque 6 qui est disposée entre le chargement explosif 2 et le revêtement 4.
  • La plaque 6 a un diamètre égal au diamètre interne de l'enveloppe 2 et elle est en contact avec le revêtement 4.
  • Le revêtement 4 est fixé à la plaque 6, par exemple par collage.
  • Le matériau de la plaque 6 sera choisi tel qu'il diminue la vitesse communiquée par le chargement explosif 2 au revêtement 4 lors de l'initiation.
  • On cherchera concrètement à diminuer localement cette vitesse de quelques m/s (sur une vitesse de projection locale du matériau qui est généralement de l'ordre de 2000 à 2500 m/s).
  • Une telle diminution permet d'empêcher le repliement de la jupe qui est formée par la partie périphérique 4b du revêtement 4.
  • La figure 1b représente un noyau 7 engendré par un revêtement d'une charge selon l'art antérieur.
  • Le noyau comporte une jupe arrière 8 qui est repliée sur le corps du noyau 7, réduisant ainsi la longueur et la stabilité aérodynamique de celui-ci.
  • La figure 1a montre un noyau 7 engendré par la charge 1 selon l'invention. La diminution de la vitesse de projection qui est assurée par la plaque 6 permet de ralentir la déformation de la partie périphérique 4b du revêtement, assurant ainsi la formation d'une jupe 8 non repliée sur le noyau 7.
  • Lors de la formation du moyau, la plaque 6 se désolidarise du revêtement 4 qui poursuit seul sa trajectoire.
  • D'une façon pratique on choisira pour réaliser la plaque 6 un matériau ayant une densité inférieure ou égale à celle du matériau du revêtement 4 et une pression limite d'Hugoniot supérieure ou égale à 0,1 GPa.
  • La pression limite d'Hugoniot est bien connue de l'homme du métier. Elle correspond pour un matériau donné à la limite élastique de comportement du matériau sous contrainte de compression uniaxiale.
  • On donnera également à la plaque une masse totale qui sera inférieure à celle du revêtement. Cela afin de ne pas diminuer de façon excessive l'énergie transmise par le chargement explosif 2 au revêtement 4.
  • L'onde de choc se trouve donc transmise au revêtement pratiquement sans amortissement. Seule la vitesse locale du revêtement se trouve faiblement réduite au niveau de sa périphérie 4b en raison du partage à ce niveau des quantités de mouvement entre la plaque et le revêtement.
  • Avantageusement on donnera à la plaque une masse comprise entre 2% et 15% de la masse du revêtement.
  • L'homme du métier déterminera aisément le type de matériau et les caractéristiques géométriques de la plaque (loi de variation de son épaisseur) en fonction des caractéristiques du revêtement 4 ainsi que du chargement explosif 2.
  • La plaque aura généralement une épaisseur qui décroît régulièrement de son diamètre externe à sa partie axiale.
  • En effet, la diminution de vitesse doit être maximale au niveau de la périphérie 4b du revêtement et être quasi nulle au niveau de la partie centrale 4a.
  • Dans le cas où le revêtement est fabriqué en tantale, on pourra réaliser le matériau de la plaque 6 en Aluminium, Fer, acier, cuivre ou Molybdène.
  • La figure 2 montre une variante de réalisation de l'invention dans laquelle la plaque 6 a une forme annulaire.
  • La mise en oeuvre d'une telle plaque est plus facile car les déformations de la plaque sont moins importantes lors de l'usinage.
  • Aucune diminution de la vitesse de l'onde de choc n'est à craindre au niveau de la partie centrale 4a du revêtement. La partie périphérique 4b qui forme la jupe est par contre ralentie.
  • A titre d'exemple il est possible de réaliser une charge génératrice de noyau comportant une plaque annulaire en aluminium appliquée sur un revêtement en tantale. L'épaisseur de la plaque étant de l'ordre de 1 mm en périphérie alors que celle du revêtement en regard est de 2 mm.

Claims (7)

  1. Charge génératrice de noyau (1) comportant un chargement explosif (2) disposé dans une enveloppe (3) et un revêtement (4) destiné à être mis en mouvement par la détonation de l'explosif, revêtement dont l'épaisseur décroît entre une partie centrale (4a) et sa périphérie (4b) en contact avec l'enveloppe(3), charge caractérisée en ce qu'elle comporte une plaque (6) disposée entre le chargement explosif (2) et le revêtement (4), plaque ayant un diamètre égal au diamètre interne de l'enveloppe (3) et qui est en contact avec le revêtement (4) au moins au niveau d'une partie périphérique amincie (4b) de celui-ci, le matériau de la plaque étant choisi tel qu'il diminue la vitesse communiquée à la partie périphérique du revêtement par le chargement explosif lors de son initiation.
  2. Charge génératrice de noyau selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de la plaque a une densité inférieure ou égale à celle du matériau du revêtement et une pression limite d'Hugoniot supérieure ou égale à 0,1 GPa.
  3. Charge génératrice de noyau selon la revendication 2, caractérisée en ce que la masse totale de la plaque (6) est inférieure à celle du revêtement (4).
  4. Charge génératrice de noyau selon la revendication 3, caractérisée en ce que la masse de la plaque (6) est comprise entre 2% et 15% de la masse du revêtement (4).
  5. Charge génératrice de noyau selon une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la plaque (6) a une forme annulaire.
  6. Charge génératrice de noyau selon une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la plaque (6) a une épaisseur qui décroît régulièrement de son diamètre externe à sa partie axiale.
  7. Charge génératrice de noyau selon une des revendica tions 1 à 6, caractérisée en ce que le revêtement (4) est réalisé en tantale et le matériau de la plaque (6) est choisi parmi les matériaux suivants: Aluminium, Fer, acier, cuivre, Molybdène.
EP96401984A 1995-10-20 1996-09-19 Charge explosive génératrice de noyau Expired - Lifetime EP0769672B1 (fr)

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