Charge explosive génératrice de noyau

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

[0001] Le domaine technique de l'invention est celui des charges génératrices de noyau.

[0002] 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.

[0003] 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 .

[0004] Le brevet FR2627580 décrit une telle charge génératrice de noyau.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] C'est le but de l'invention que de proposer une charge génératrice de noyau ne présentant pas de tels inconvénients.

[0009] Ainsi l'invention propose une charge génératrice de noyau qui engendre un noyau à stabilité aérodynamique améliorée.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] La masse totale de la plaque sera de préférence inférieure à celle du revêtement.

[0014] La masse de la plaque pourra être ainsi comprise entre 2% et 15% de la masse du revêtement.

[0015] Selon une variante de réalisation, la plaque pourra avoir une forme annulaire.

[0016] La plaque aura avantageusement une épaisseur qui décroît régulièrement de son diamètre externe à sa partie axiale.

[0017] On pourra réaliser le revêtement en tantale et choisir alors le matériau de la plaque parmi les matériaux suivants: Aluminium, Fer, acier, cuivre, Molybdène.

[0018] 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.

[0019] 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.

[0020] 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.

[0021] On pourra prévoir des moyens de conformation de l'onde de détonation, ou bien utiliser des moyens d'amorçage qui génèrent une onde plane.

[0022] 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.

[0023] L'épaisseur du revêtement 4 décroît entre une partie centrale 4a et une partie périphérique 4b en contact avec l'enveloppe 3.

[0024] Selon l'invention, la charge 1 comporte une plaque 6 qui est disposée entre le chargement explosif 2 et le revêtement 4.

[0025] La plaque 6 a un diamètre égal au diamètre interne de l'enveloppe 2 et elle est en contact avec le revêtement 4.

[0026] Le revêtement 4 est fixé à la plaque 6, par exemple par collage.

[0027] 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.

[0028] 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).

[0029] Une telle diminution permet d'empêcher le repliement de la jupe qui est formée par la partie périphérique 4b du revêtement 4.

[0030] La figure 1b représente un noyau 7 engendré par un revêtement d'une charge selon l'art antérieur.

[0031] 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.

[0032] 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.

[0033] Lors de la formation du moyau, la plaque 6 se désolidarise du revêtement 4 qui poursuit seul sa trajectoire.

[0034] 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.

[0035] 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.

[0036] 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.

[0037] 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.

[0038] Avantageusement on donnera à la plaque une masse comprise entre 2% et 15% de la masse du revêtement.

[0039] 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.

[0040] La plaque aura généralement une épaisseur qui décroît régulièrement de son diamètre externe à sa partie axiale.

[0041] 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.

[0042] 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.

[0043] La figure 2 montre une variante de réalisation de l'invention dans laquelle la plaque 6 a une forme annulaire.

[0044] La mise en oeuvre d'une telle plaque est plus facile car les déformations de la plaque sont moins importantes lors de l'usinage.

[0045] 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.

[0046] 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.

Revendications

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.

Dessins