Note : Les descriptions sont présentées dans la langue officielle dans laquelle elles ont été soumises.
2116~81
TETE PYROTECHNIQUE A MOYENS DE DISPERSION PERFECTIONNES
La présente invention concerne le domaine des têtes
pyrotechniques.
La présente invention concerne plus précisément une tête
pyrotechnique destinée principalement à disperser au contact ou à proximité
d'une cible une composition pyrotechnique comprenant une ou plusieurs
substances pyrotechniques choisies en fonction de l'effet recherché,
incendiaire et/ou incapacitant.
Afin d'accroître la portée des armes incendiaires et/ou
incapacitantes, il a été proposé de monter sur un projectile une tête
pyrotechnique comportant une enveloppe remplie d'une composition
pyrotechnique et des moyens de dispersion de cette composition sur la cible,
classiquement une charge explosive placée au sein de la composition
pyrotechnique. La rupture de l'enveloppe a lieu sous l'effet de la pression
dégagée lors de l'explosion de la charge explosive. Les têtes pyrotechniques
connues de ce type présentent l'inconvénient de provoquer un éclatement
irrégulier de l'enveloppe et la dispersion de la composition pyrotechnique
s'effectue dans des directions et avec une étendue qui ne correspondent pas
toujours à la dispersion souhaitée. Lors de l'emploi de compositions
pyrotechniques comprenant une substance incendiaire notamment, la
dispersion ne doit pas être trop étendue car la substance devient difficile à
enflammer ni trop confinée car on perd alors en efficacité.
Afin de remédier à cet inconvénient, il a été proposé de
préfragmenter l'enveloppe de façon à ce que celle-ci éclate de façon
- déterminée. Cependant, la réalisation d'une enveloppe préfragmentée se
heurte à la difficulté du compromis étendue de la dispersion de la composition
pyrotechnique / degré de préfragilisation de l'enveloppe. En effet, une
charge explosive puissante, placée dans une enveloppe résistante, génère
une pression élevée avant la rupture de l'enveloppe et disperse la
composition pyrotechnique sur une grande étendue. Par contre, une
enveloppe préfragilisée éclate à une pression plus faible, réduisant ainsi
l'étendue de la dispersion de la composition pyrotechnique mais offre une
tenue mécanique moindre vis à vis des accélérations subies par le projectile
au cours de son lancement ou de sa manutention. Par ailleurs, les usinages
mis en oeuvre pour préfragmenter une enveloppe doivent être précis et sont
coûteux.
2 ~ 4
La publication US-A-3 103 888 décrit une
tête pyrotechnique comprenant une enveloppe allongée,
une composition pyrotechnique fumigène constituée de
phosphore blanc contenue dans l'enveloppe et des
moyens de dispersion pour disperser celle-ci et
découper l'enveloppe longitudinalement. Les moyens de
dispersion sont agencés dans cette tête pyrotechnique
connue de manière que le phosphore blanc soit peu
dispersé et brûlé sous forme de gros morceaux à la
manière de pots fumigènes. Ainsi, cette tête connue
ne convient pas pour une composition incendiaire ou
incapacitante où l'on recherche une dispersion plus
étendue.
La présente invention vise à proposer une
tête pyrotechnique comprenant une enveloppe allongée
comportant un corps cylindrique de révolution autour
d'un axe de symétrie, fermé à l'arrière par un fond,
une composition pyrotechnique contenue dans
l'enveloppe et des moyens de dispersion pour
disperser ladite composition pyrotechnique, remédiant
aux inconvénients précités, notamment qui ne
nécessite pas d'usinages coûteux pour sa réalisation,
qui assure une dispersion régulière de la composition
pyrotechnique et la plus étendue possible pour
l'application souhaitée.
L'invention y parvient par le fait que les
moyens de dispersion comportent des cordeaux
détonants longitudinaux de découpage adaptés à
découper l'enveloppe longitudinalement, un cordeau
détonant transversal de découpage adapté à découper
l'enveloppe transversalement, ledit cordeau détonant
transversal de découpage étant placé sur la
périphérie de la surface interne de l'enveloppe en
avant du fond.
~galement, selon un mode de réalisation
avantageuse de la présente invention, on suggère une
tête pyrotechnique du type comprenant une enveloppe
2 a ~ 8 ~ ~4
allongée comportant un corps cylindrique de
révolution autour d'un axe longitudinal de symétrie,
fermé à l'arrière par un fond, une composition
pyrotechnique contenue dans l'enveloppe et des moyens
de dispersion pour disperser ladite composition
pyrotechnique, caractérisée en ce que les moyens de
dispersion comprennent un pion explosif disposé à
l'extrémité avant de l'enveloppe, des moyens de
découpage longitudinal adapté pour découper
l'enveloppe longitudinalement, les moyens de
découpage longitudinal comprenant une gaine
métallique chargée avec un explosif, la gaine
possédant une base concave dirigée vers l'extérieur
afin de diriger le pouvoir explosif vers l'enveloppe,
et des moyens de découpage transversal adaptés pour
découper l'enveloppe transversalement, les moyens de
découpage transversal comprenant une gaine métallique
chargée avec un explosif, la gaine possédant une base
concave dirigée vers l'extérieur pour diriger le
pouvoir explosif vers l'enveloppe, les moyens de
découpage transversal étant placés à la périphérie de
la surface interne de l'enveloppe en regard de sa
paroi d'extrémité, dans laquelle les moyens de
découpage transversal sont adaptés pour découper
l'extrémité arrière de l'enveloppe transversalement
avant que les moyens de découpage longitudinal
n'aient découpé complètement l'enveloppe dans la
direction longitudinale, de sorte que sous l'effet
des moyens de découpage longitudinal l'enveloppe soit
découpée et ouverte sous la forme de segments
articulés à l'extrémité avant et dans laquelle la
tête pyrotechnique comprend en outre des moyens
d'initiation pyrotechnique qui s'étendent à partir de
l'arrière de l'enveloppe jusqu'au pion explosif.
Le cordeau détonant transversal permet
d'ouvrir l'enveloppe à l'arrière et facilite ainsi,
.,~
~''''~f
, ,,
2b ~ ~ ~
avec l'action des cordeaux longitudinaux, la
dispersion de la composition.
Selon une caractéristique avantageuse de
l'invention, ladite composition pyrotechnique
comprend une substance incendiaire et une substance
pyrogène adaptée à allumer cette dernière, les deux
substances étant placées dans des compartiments
séparés à l'intérieur de l'enveloppe.
Dans une réalisation préférée, l'enveloppe
est fermée à l'avant par un nez de forme générale
convexe vers l'extérieur, la substance pyrogène est
placée dans le nez de l'enveloppe et la substance
incendiaire dans le corps cylindrique.
Avantageusement, ladite composition
pyrotechnique comprend en outre une substance
lacrymogène placée dans un compartiment situé dans le
,, ,,.~
~'
211~88 1
-
nez de l'enveloppe, à l'opposé du compartiment contenant la substance
incendiaire.
Avantageusement, la tête pyrotechnique comprend un pion
explosif placé en avant du compartiment contenant ladite substance
pyrogène. De préférence, le pion explosif est placé entre le compartiment
contenant la substance lacrymogène et celui contenant la substance
pyrogène.
Avantageusement, la tête pyrotechnique comprend des moyens
d'initiation pyrotechniques s'étendant depuis l'arrière de l'enveloppe vers
l'avant jusqu'au pion explosif. De préférence, lesdits moyens d'initiation
pyrotechniques sont placés au centre de l'enveloppe et s'étendent selon ledit
axe de symétrie de l'enveloppe.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le
cordeau détonant transversal est placé à proximité d'au moins un cordeau
détonant longitudinal de sorte que l'initiation du cordeau détonant
transversal est effectuée par les cordeaux détonants longitudinaux.
Avantageusement, le cordeau détonant transversal est placé à
distance des extrémités axiales des cordeaux détonants longitudinaux, et de
préférence placé à une distance comprise entre le quart et le huitième de la
longueur de ceux-ci.
Avantageusement, lesdits moyens d'initiation pyrotechniques sont
placés à proximité des cordeaux détonants longitudinaux de sorte que lesdits
moyens d'initiation pyrotechniques initient les cordeaux détonants
longitudinaux qui à leur tour initient le cordeau détonant transversal.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les
cordeaux détonants longitudinaux sont placés sur la surface interne de
l'enveloppe.
De préférence, les cordeaux détonants longitudinaux s'étendent
chacun dans un plan contenant l'axe de symétrie de l'enveloppe.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente in~ ention
apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un
exemple de réalisation non limitatif de l'invention, et à l'examen du dessin
annexé sur lequel:
- la figure 1 est une coupe longitudinale prise selon un axe de symétrie de
I'enveloppe d'une tête pyrotechnique conforme à l'invention,
- les figures 2 à 4 montrent en section droite un cordeau détonant de
découpage et l'effet de la détonation de ce cordeau sur une paroi.
2 llg~8~
On a représenté sur la figure 1 une tête pyrotechnique conforme à
l'invention, destinée à être équipée de préférence d'un empenage connu en
lui-même et non représenté pour former un projectile.
Dans la suite de la description, on désignera respectivement par
5 partie arrière et partie avant les parties de la tête respectivement les plus
proches et les plus éloignées de cet empenage, la partie arrière étant située à
droite sur la figure 1.
La tête pyrotechnique comprend une enveloppe 100 de préférence
symétrique de révolution autour d'un axe référencé X contenu dans le plan
de coupe de la figure 1. L'enveloppe 100 comprend un corps 110 cylindrique
de révolution autour de l'axe X, prolongé à l'arrière par un fond de forme
générale convexe vers l'extérieur, symétrique de révolution autour de l'axe
X, venu de formation avec le corps cylindrique 11 0 ou rapporté sur ce
dernier. Le corps cylindrique 110 est fermé à l'avant par un nez 125. Ce
15 dernier comprend un corps creux intermédiaire tronconique 128, symétrique
de révolution autour de l'axe X, situé en avant du corps cylindrique 110 et
assemblé par vissage en 126 sur celui-ci et un corps creux d'extrémité 127
situé en avant du corps intermédiaire 128 et assemblé par vissage en 129 sur
celui-ci. Plus particulièrement, le corps creux intermédiaire 128 comporte
20 une paroi tronconique s'élargissant vers l'arrière, raccordée à l'arrière à
une paroi 144 perpendiculaire à l'axe X, munie en son centre d'un passage
circulaire 171 et une jupe cylindrique 172 filetée intérieurement,
prolongeant la paroi 144 vers l'arrière à sa périphérie externe pour être
vissée sur le corps cylindrique 110. Le fond 120 présente sur sa surface
25 externe, en son sommet, un flanc cylindrique fileté 131 sur lequel est vissé
une pièce de liaison 132 avec un empenage et/ou des moyens de propulsion
ou de guidage de la tête, connus en eux-mêmes et non représentés. La pièce de
liaison 132 loge un écrou 133 servant au maintien d'un élément de support
134 qui sera décrit plus en détail dans la suite. Dans l'exemple de réalisation
30 décrit, le corps cylindrique 110 présente une longueur légèrement
supérieure au triple de son diamètre et la longueur du nez 125 est égal à
environ la moitié de la longueur du corps cylindrique 110.
Conformément à l'invention, l'enveloppe 100 renferme une
composition pyrotechnique et des moyens de dispersion pour disperser cette
35 dernière. Plus particulièrement, ces moyens de dispersion sont constitués
dans l'exemple de réalisation décrit de trois cordeaux détonants longitudinaux
10 de découpage, adaptés à découper l'enveloppe longitudinalement,
~116,~84
,,
parallèlement à l'axe X et d'un cordeau détonant transversal 20 de découpage,
adapté à découper l'enveloppe transversalement, perpendiculairement à
l'axe X. Les trois cordeaux détonants longitudinaux sont placés
respectivement dans trois plans diamétraux contenant l'axe de symétrie X,
5 équirépartis angulairement autour de cet axe et un seul de ces cordeaux
détonants longitudinaux apparaît sur la vue en coupe de la figure 1.
On a représenté sur la figure 2, en section droite, un cordeau
détonant de découpage C, connu en lui-même. Le cordeau est constitué par
une gaine métallique 181 de section essentiellement triangulaire comportant
deux flancs inclinés entre eux d'un angle voisin de 60~, de sommet 184
arrondi convexe vers l'extérieur et de base 185 concave vers l'extérieur,
symétrique par rapport à un plan bissecteur P passant par le sommet 184, qui
est aussi plan de symétrie pour la gaine. La gaine est chargée d'un explosif
182. La concavité tournée vers l'extérieur de la base de la gaine 181 assure la
concentration de la puissance explosive dans le plan bissecteur P en
direction d'une paroi W sur laquelle est placée le cordeau. Le plan bissecteur
P est avantageusement confondu avec un plan diamétral de la tête
incendiaire pour les cordeaux détonants longitudinaux 10 et avec un plan
perpendiculaire à l'axe X pour le cordeau détonant transversal 20. La gaine
métallique 181 est avantageusement réalisée en plomb et l'explosif 182 est
avantageusement de l'hexogène. Les figures 3 et 4 illustrent le comportement
de la gaine 181 lors de la détonation de l'explosif 182. Sous l'effet de la
détonation (figure 3), la base de la gaine 181 des cordeaux est projetée vers laparoi W pour former un dard 183 qui la transperce (figure 4).
En se reportant de nouveau à la figure 1, le cordeau détonant
transversal 20 est de préférence situé, comme représenté, sensiblement au
niveau de la jonction entre le corps cylindrique 110 et le fond 120. Les
cordeaux détonants longitudinaux 10 sont placés sur la surface interne de
l'enveloppe 100 et s'étendent sur toute la longueur du corps cylindrique 110
et sur le fond 120. Il y a ainsi croisement du cordeau détonant transversal 20
et des cordeaux détonants longitudinaux 10, et dans la région de croisement,
contact pyrotechnique ou "possibilité de transfert de feu" des cordeaux
détonants longitudinaux 10 vers le cordeau détonant transversal 20 comme
cela sera vu dans la suite.
L'élément de support 134, de préférence réalisé en matériau
composite, comporte un corps allongé de forme générale tubulaire
symétrique de révolution autour de l'axe X, muni à l'avant d'une extension
21~ 8~
142 s'étendant radialement jusqu'à la surface interne de l'enveloppe 100 au
niveau de la jonction entre le corps cylindrique 110 et le fond 120. L'élément
134 est parcouru sur sa longueur par une lumière centrale coaxiale à l'axe X
pour le passage de moyens d'initiation pyrotechniques 160 qui seront décrits
5 plus en détail dans la suite. L'élément support 134 comporte une partie
arrière 145 s'étendant hors de l'enveloppe 100 à la faveur d'un percage
ménagé dans le fond 120, filetée extérieurement et engagée par vissage dans
l'écrou 133. L'élément 134 vient axialement en butée par une partie élargie
147, lors du serrage de l'écrou 133, contre un rebord transversal annulaire
146 bordant ledit perçage ménagé dans le fond 120, du côté intérieur de
l'enveloppe. La partie élargie 147 comporte des lumières radiales débouchant
sur la lumière centrale de l'élément 134 et dans lesquelles sont engagées les
extrémités axiales arrière des cordeaux détonants longitudinaux 10, en vue
d'être en contact pyrotechnique avec les moyens d'initiation pyrotechnique
160. L'extension 142 est formée de bras radiaux qui portent une couronne
annulaire 148 servant de support au cordeau détonant transversal 20. Plus
particulièrement, le cordeau détonant transversal est recu dans un logement
ménagé sur la surface radialement externe de la couronne 148, ouvert vers la
surface interne de l'enveloppe. Des passages longitudinaux 175 sont prévus
pour permettre la traversée de la couronne 148 par les cordeaux détonants
longitudinaux 10. Ces derniers sont maintenus sur la surface interne de
l'enveloppe par collage ou par tout autre moyen approprié connu de
l'homme du métier.
Dans la réalisation décrite, la composition pyrotechnique
comprend une substance incendiaire 200. De préférence, cette substance
incendiaire est à base d'hydrocarbure liquide ou gélifié que l'on désigne
habituellement par "gel incendiaire".
Afin d'accroître l'effet exothermique, il est avantageusement
incorporé à ce gel incendiaire un agent dopant, par exemple des copeaux
d'un métal ou alliage réducteur. Ces copeaux sont projetés incandescents sur
la cible et lui transmettent par conduction leur énergie thermique, ajoutant
ainsi à la chaleur transmise par convexion apportée par la combustion du gel
enflammé. La substance incendiaire 200 est contenue dans un compartiment
140 délimité longitudinalement par la surface interne du corps cylindrique
110, axialement à l'arrière par la surface interne du fond 120 et à l'avant par
la paroi 144 du corps creux intermédiaire 128.
21 1 6 ~ 8 Ll
L'allumage de la substance incendiaire 200 est effectué par une
substance pyrogène 210 contenue dans un compartiment 130 situé en avant
du compartiment 140 et séparé de ce dernier par la paroi 144 précitée. La
substance pyrogène est adaptée à produire un rayonnement thermique très
S intense, encore appelé éclair ou "flash" thermique. Il s'agit par exemple
d'un mélange pulvérulent d'un corps oxydant et d'un corps réducteur. Le
compartiment 130 est formé à l'intérieur du corps intermédiaire 128 et il est
délimité longitudinalement par la paroi tronconique du corps creux
intermédiaire 128, transversalement à l'arrière par la paroi 144 et à l'avant
par le corps creux d'extrémité 127. Un pion explosif 150 représenté très
schématiquement sur la figure 1 est placé en avant du compartiment 130
contenant la substance pyrogène 210 pour initier cette dernière en
combustion. Le pion explosif 150 est de préférence comme représenté, placé
dans un alésage 151 ménagé sur la face arrière du corps creux d'extrémité
127 et orienté dans cet alésage 151 en vue de générer une onde de choc
dirigée principalement vers l'arrière. Le pion explosif 150 est mis a feu par
les moyens d'initiation pyrotechniques 160, constitués de préférence par un
cordeau explosif coaxial à l'axe X, présentant une extrémité axiale avant en
contact pyrotechnique avec le pion explosif 150 et une extrémité axiale
2() arrière 170 en contact pyrotechnique avec des moyens de mise à feu connus
en eux-mêmes et non représentés, comprenant par exemple par un
percuteur à inertie dans le cas d'un projectile destiné à exploser au contact dela cible. Le cordeau explosif 160 est de préférence placé dans un tube de
maintien, coaxial à l'axe X traversant la substance incendiaire 200, non
représenté sur la figure 1.
De préférence, la composition pyrotechnique comprend en outre
une substance lacrymogène 220 placée dans le nez 125 de la tête
pyrotechnique. Plus particulièrement, la substance lacrymogène 220 est
contenue dans un compartiment 161 formé à l'intérieur du corps creux
d'extrémité 127, délimité longitudinalement et à l'avant par la surface
interne du corps creux d'extrémité 127, transversalement à l'arrière par le
pion explosif 150. Ainsi, le pion explosif 150 est avantageusement situé entre
le compartiment contenant la substance lacrymogène 220 et le compartiment
contenant la substance pyrogène 210.
Conformément à une caractéristique avantageuse de l'invention, le
cordeau détonant transversal 20 est en contact pyrotechnique avec les
cordeaux détonants longitudinaux 10 de sorte que l'initiation du cordeau
2116~8 1
.
détonant transversal est effectuée par les cordeaux détonants longitudinaux.
Plus particulièrement, dans l'exemple de réalisation décrit, le cordeau
détonant transversal est constitué par la réunion de trois segments en arc de
cercle centrés autour de l'axe X, chaque segment s'étendant sur la surface
5 interne de l'enveloppe entre deux cordeaux détonants longitudinaux. En
variante, on peut proposer de réaliser le cordeau détonant transversal 20
d'un seul tenant, les cordeaux détonants longitudinaux passant alors sous le
cordeau détonant transversal dans la région de croisement à la faveur de
renfoncements ménagés sur la surface interne de l'enveloppe 100.
10Le fonctionnement de la tête pyrotechnique est le suivant. La mise
à feu des moyens d'initiation pyrotechniques 160 est effectuée de façon
connue en elle-même, par exemple au moyen d'un percuteur à inertie tel que
mentionné plus haut. La détonation, initiée à l'extrémité arrière 170 de ces
derniers, se propage vers l'avant à travers la pièce de raccord 132, l'écrou
15133 et l'élément de support 134 jusqu'à atteindre les extrémités axiales arrière
141 des cordeaux détonants longitudinaux. Celles-ci, placées en contact
pyrotechnique avec les moyens d'initiation 160 sont alors initiées en
détonation. La détonation des moyens d'initiation 160 se continue vers l'avant
tandis que les cordeaux détonants longitudinaux 10 découpent le fond 120 de
20 l'enveloppe selon trois lignes de découpe équiréparties angulairement
autour de l'axe X. Lorsque la détonation des cordeaux détonants longitudinaux
10 atteint le cordeau détonant transversal 20, celui-ci est initié en détonationet découpe le fond de l'enveloppe selon un plan perpendiculaire à l'a.Ye X.
L'enveloppe 100 est ainsi "ouverte" à l'arrière, pour faciliter la dispersion de25 la composition pyrotechnique contenue dans l'enveloppe, comme cela ~a être
vu dans la suite. La détonation des moyens d'initiation 160 continue à se
propager vers le pion explosif 150 tandis que les cordeaux détonants
longitudinaux 10 découpent le corps cylindrique 110 de l'enveloppe 10() selon
trois lignes de découpe équiréparties angulairement autour de l'axe X et
30 parallèles à celui-ci. Lorsque la détonation des moyens d'initiation 160 atteint
le pion explosif 150, celui-ci est mis à feu et provoque une onde de choc
dirigée essentiellement vers l'arrière, notamment pour amorcer en réaction
la substance pyrogène 210 et disperser la substance incendiaire 200. La
substance pyrogène 210 est projetée sous l'effet de l'onde de pression de
35 l'explosion du pion lS0 vers la substance incendiaire 200. La dispersion de la
substance incendiaire 200 vers l'arrière hors de l'enveloppe est facilitée par
211~8 1
la découpe du fond 120 de celle-ci. La réaction de combustion de la substance
pyrogène 210 crée un éclair de rayonnement thermique très intense, qui
outre l'effet traumatisant qu'il peut provoquer, sert à enflammer la
substance incendiaire. Le pion explosif sert également à disperser la
5 substance lacrymogène 220 et à compenser la vitesse d'arrivée du projectile
sur la cible pour assurer une meilleure dispersion de la composition
pyrotechnique. La composante de l'onde de choc dirigée vers l'arrière
"neutralise" la vitesse d'entraînement de la composition pyrotechnique au
moment de son arrivée à la cible. On notera, et c'est là une caractéristique
10 importante de l'invention, que la découpe rapide et quasi-initiale du fond 120,
par le cordeau détonant transversal 20, permet ensuite de découper et
d'ouvrir le corps cylindrique 110, grâce à l'effet des cordeaux longitudinaux
10, sous forme de segments articulés sur l'avant.
Finalement, grâce à l'agencement des moyens de dispersion dans la
15 tête pyrotechnique, ainsi qu'à leur séquence d'allumage, l'invention permet
de disperser de facon particulièrement efficace une composition
pyrotechnique contenue dans l'enveloppe, en particulier vers l'arrière du
point d'impact.
