EP0107534B1 - Chargement explosif à amorçage multiple et son procédé de fabrication - Google Patents
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- EP0107534B1 EP0107534B1 EP19830401810 EP83401810A EP0107534B1 EP 0107534 B1 EP0107534 B1 EP 0107534B1 EP 19830401810 EP19830401810 EP 19830401810 EP 83401810 A EP83401810 A EP 83401810A EP 0107534 B1 EP0107534 B1 EP 0107534B1
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- explosive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
- F42C19/00—Details of fuzes
- F42C19/08—Primers; Detonators
- F42C19/095—Arrangements of a multiplicity of primers or detonators, dispersed around a warhead, one of the primers or detonators being selected for directional detonation effects
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D1/00—Blasting methods or apparatus, e.g. loading or tamping
- F42D1/04—Arrangements for ignition
Definitions
- the present invention relates to an explosive charge with directed effects comprising a flowable explosive charge and a low energy initiation network partially embedded in this charge and allowing the transmission of the firing order.
- the invention also relates to the method of manufacturing such a load.
- initiation means connected to the initiation network, suitably distributed in the explosive charge, make it possible to initiate the charge simultaneously at several points of the latter and thus direct the detonation wave in the predetermined privileged directions.
- a low energy ignition network must be used, that is to say allowing the propagation of the detonation wave with the least possible side effects.
- Such a charge is described in US-A-3,447,463.
- This charge comprises a priming network constituted by rectilinear channels filled with a low energy explosive. These channels are connected on the one hand to a detonator placed outside the charge and to priming means distributed inside the charge.
- the disadvantage of this embodiment is that the aforementioned channels necessarily have a relatively large diameter to allow the introduction of the explosive into these channels and ensure the propagation of the detonation wave. These channels thus occupy a relatively large volume of the explosive charge, so that they affect the efficiency of the charge.
- the object of the present invention is to remedy the drawbacks of the above-mentioned embodiment by creating a directed effect load containing a priming network which has a very small footprint, which is easy to manufacture and which can have a complex configuration perfectly suited to the shape and dimensions of the explosive charge and the directed effects that one wishes to obtain.
- the explosive charge targeted by the invention comprises a flowable explosive charge and a priming network allowing the transmission of the firing order, this network being at least partly embedded in the explosive charge and comprising channels filled with explosive connected together and connected to initiating means also embedded in the charge (US-A-3,447,463).
- this explosive charge is characterized in that the above-mentioned channels consist of tubular elements made of a material having a mechanical resistance greater than that of lead and chemically resistant to explosives, in that these elements are filled by injection under pressure of a composition of an organic binder composite explosive, in that the internal diameter of these tubular elements is between 0.3 and 0.8 mm and in that the wall thickness of these tubular elements is sufficient to ability to withstand the injection pressure of the composite explosive.
- the ignition network a complex configuration, perfectly suited to the shape and dimensions of the explosive charge and to the directed effects that are desired. get.
- the tubular elements are made of stainless steel and their outside diameter is between 0.55 and 1.2 mm, their inside diameter being between 0.4 and 0.7 mm.
- Stainless steel is indeed sufficiently resistant chemically and mechanically. Thanks to this material it is possible to considerably reduce the outside diameter of the elements of the priming network.
- stainless steel can be easily bent so that it is possible to produce a priming network having curved elements with a very small radius of curvature adapted to the shape of the load.
- the composite explosive preferably contains between 73 and 82% by weight of powdery penthrite and between 18 and 27% by weight of an organic binder.
- the priming means are placed at the ends of tubular elements on generators of a cylinder coaxial with the explosive charge, these generators being regularly distributed around the axis of this charge .
- the fronts of the detonation wave emitted by each of the priming means progress simultaneously and at the same speed towards the loading axis, thereby producing a focusing of the effects towards this axis which is particularly sought after in many applications.
- the invention also relates to a method for manufacture the explosive charge according to the invention.
- the various tubular elements of the priming network are assembled and a composite explosive with a liquid organic binder is injected into the latter under pressure.
- the priming network thus obtained is then placed in a mold and then the explosive charge is poured into the latter.
- This manufacturing process is particularly simple and quick to implement.
- the initiation network can be positioned in a very precise and perfectly reproducible manner inside the mold intended to receive the flowable explosive charge, by means of an appropriate support. It is thus possible to mass produce identical loads with rigorously similar performance.
- the explosive charge with directed effects comprises a flowable explosive charge 1 of cylindrical shape and an initiation network 2 allowing the transmission of the firing order from a detonator 3.
- the entire initiation network 2 is embedded in the explosive charge 1, with the exception of the detonator 3 which is located outside of the latter.
- the priming network 2 consists of tubular elements 4, 5, 6 connected together and filled with explosive.
- tubular elements 4, 5, 6 are constituted by a bendable metallic material, having a mechanical resistance greater than that of lead and chemically resistant with respect to the explosive constituting the explosive charge 1 and the explosive contained in these elements 4. 5, 6.
- tubular elements 4, 5, 6 are filled by injection under pressure of a powdery explosive dispersed in an appropriate organic binder.
- the internal diameter of these tubular elements 4, 5, 6 is between 0.3 and 0.8 mm and the thickness of the wall of these elements is sufficient to be able to withstand the high injection pressure of the composite explosive.
- tubular elements 4, 5, 6 are thus characterized by a much smaller diameter than that of the detonating cords sheathed with lead used in conventional pyrotechnic applications.
- the tubular elements 4, 5, 6 are made of stainless steel, this material being sufficiently resistant and ductile.
- these tubular elements 4, 5, 6 are made of stainless steel their outside diameter is between 0.55 and 1.2 mm and their inside diameter is between 0.4 and 0.7 mm.
- the outside diameter of the tubular elements 4, 5, 6 can be increased up to 1.6 mm.
- the explosive injected under pressure into the tubular elements 4, 5, 6 preferably consists of pulverulent penthrite dispersed in an organic binder such as a polysiloxane or a polyurethane,
- the weight proportion of penthrite in the binder can vary between 73 and 82%.
- the powdery penthrite or other explosive introduced into these elements has a particle size between 0.5 and 10 micrometers and preferably between 1 and 7 micrometers.
- the priming network 2 comprises a main tubular element 4 connected to the detonator 3 and to several secondary elements such as the elements 5, 6 by means of connectors 7, 8 with several branches.
- FIG. 2 shows by way of example a connector 8 with three T-shaped branches.
- connection 8 is constituted by a metal tube than 9 preferably in stainless steel to which is welded at 90 degrees another tube 10 of the same diameter.
- the tubular elements 5, 6 are force fitted and welded into the ends of the tubes 9 and 10.
- the interior of the connector 8 is like the tubular elements 5, 6 filled with composite explosive 11.
- the ends of the tubular elements 6 are each connected to a priming member 12 as shown in detail in FIG. 3.
- This priming member 12 is constituted by a hollow body of revolution, one of the ends 13 of which carries a tube 14 in which the tubular element 6 is forcibly fitted and welded.
- the other end 15 of the hollow body is open towards the explosive charge 1.
- the interior recess of the hollow body 12 comprises near its open end 15 a cylindrical part 16
- a conical part 17 flared towards the end 15, which is connected to the cylindrical part 16 by an annular shoulder 18.
- the angle a formed by the conical part 17 is of the order of 30 degrees.
- the interior of the hollow body 12 is filled with the same composite explosive 19 as the explosive 11 contained in the elements 4, 5, 6, no discontinuity having to exist within this explosive.
- FIGS. 1 and 6 it can be seen that the open ends 15 of the ignition relays 12 are directed towards the axis XX 'of the load.
- these initiating members 12 are in this example placed on generators G of a cylinder C coaxial with the cylindrical load 1 and are situated on planes parallel to the opposite bases 1 a, 1b, of this load.
- the lengths of the secondary elements 5 are equal, as are the lengths of the elements 6 and the fittings 8 which connect the elements 5 to the elements 6 are placed in the middle of the latter.
- the firing order is transmitted to the initiation network 2, and the detonation front progresses within the explosive contained in the tubular elements 4, 5, 6 without initiating the charge explosive 1, the small amount of explosive in the tubular elements and in the connections, as well as the thickness of these elements and of these connections, not allowing such a lateral initiation of the explosive charge.
- the detonation front reaches the ignition relays 12, the explosive charge is then initiated simultaneously at different points.
- the Applicant has carried out various tests intended to highlight the critical parameters of the ignition network.
- the composite explosive consisted of 75 to 82% by weight of pulverulent penthrite and 18 to 27% by weight of organic binder.
- the density of this composite explosive is approximately 1.5 g / cm3 and its detonation speed is around 7,500 m / second.
- tubular elements of the priming network could be connected by multiple branch fittings, the main thing being that the network is completely filled with composite explosive and that the branches of the fittings are separated. 'from each other at an angle greater than or equal to 30 degrees.
- FIG. 4 shows by way of example a connector 20 for four tubular elements 21, 22. 23, 24 in which the branches 21a, 22a and 23a, 24a form between them an angle of the order of 30 degrees and which has provided satisfactory results.
- the initiation network could be formed from tubular elements of very small diameter and thus occupying a very reduced volume inside the explosive charge. Furthermore, due to the very small diameter of these tubular elements and the fact that the latter can be bent according to very small radii of curvature, the loading initiation network according to the invention can be composed of a very large number elements associated with numerous initiating members suitably distributed inside the load in a configuration which can be very complex and perfectly adapted to the shape of this load and to the directed effects which it is desired to obtain.
- FIGS. 7 and 8 illustrate two relatively complex configurations of priming networks which can be used in a cylindrical loading in accordance with the invention.
- the boot network comprises a main tubular element 25 connected to the detonator 3 and intended to be placed substantially along the axis of the load.
- This main tubular element 25 is connected by means of a connection 26 with six branches to six secondary elements 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, of equal lengths arranged in a plane perpendicular to the main element 25.
- This plane is intended to be confused with a plane perpendicular to the axis of the load and located in the middle of this axis.
- the six tubular elements 26a ... 26f are connected by means of T fittings such as 27a to tubular elements such as 28a, 28b, of equal lengths arranged in the extension of one another on generatrices of a cylinder G1 focused on main element 25.
- These initiating members 12 are regularly distributed over two circles C1, C2 intended to be centered on the axis of the load.
- the initiation order is transmitted simultaneously to the initiation members 12, the detonation waves from the latter progress simultaneously and at the same speed towards the axis of the loading, join at the same time on this axis thus producing the desired directed effect.
- the volume occupied by the priming network is small, so that it can be incorporated in small volume loads.
- the distribution of the priming members 12 is identical to that of FIG. 7.
- the distribution of the tubular elements is different.
- the latter comprise a main element 29 connected to two elements of equal length 30a, 30b by means of a T30 connector. These two elements 30a, 30b extend in the axial direction of the load.
- the opposite ends of the elements 30a, 30b are connected to radial elements such as 31a by means of a connection 32 in a star with six branches.
- the radial elements 31a are connected by T-connectors 33 to elements such as 34a, 34b in the form of an arc of a circle and the ends of which are connected to initiating members 12 distributed and oriented as in the case of the figure 7.
- three ignition relays can be placed at equal distances on the axis of revolution of a cylindrical explosive charge, a first eccentric tubular transmission element connecting the detonator with a connection in the form of an orthogonal cross, and three other tubular elements of transmission of equal lengths connecting the three free ends of this cross to the three priming relays oriented axially.
- the elements thus cut are optionally folded to obtain curved elements such as 34a, 34b.
- an explosive such as penthrite suspended in an organic binder such as penthrite is then injected into the elements of the priming network.
- an explosive such as penthrite suspended in an organic binder such as penthrite is then injected into the elements of the priming network.
- polysiloxane or polyurethane in the liquid state and polymerizable at room temperature.
- the injection of the composite explosive is carried out under very high pressure, which can be greater than 800 bars and reach 1000 bars.
- the priming network is then placed in a mold 35 (see FIG. 7) or 36 (see FIG. 8), the internal shape of which is adapted to the external shape of the load which it is desired to produce.
- this priming network inside the mold 35 or 36 can be achieved by means of an external support maintaining for example the main element 25 or 29 of the priming network.
- the explosive charge constituting the actual charge is then poured inside the mold 35 or 36 so as to completely drown the initiation network in this explosive charge. After hardening of this load, the load is removed from the mold.
- the three-dimensional configuration of the priming network can be different from those described by way of examples.
- This configuration can in fact be adapted to non-cylindrical loads, such as conical or warhead-shaped loads or any other form of revolution.
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Description
- La présente invention concerne un chargement explosif à effets dirigés comprenant une charge explosive coulable et un réseau d'amorçage de faible énergie en partie noyé dans cette charge et permettant la transmission de l'ordre de mise à feu. L'invention vise également le procédé de fabrication d'un tel chargement.
- Dans le chargement visé par l'invention, des moyens d'amorçage reliés au réseau d'amorçage, convenablement répartis dans la charge explosive permettent d'amorcer la charge simultanément en plusieurs points de cette dernière et diriger ainsi l'onde de détonation dans les directions privilégiées prédéterminées. Pour obtenir un amorçage simultané en plusieurs points de cette charge on doit utiliser un réseau d'amorçage à faible énergie c'est-à-dire permettant la propagation de l'onde de détonation avec le moins d'effets latéraux possibles.
- Un tel chargement est décrit dans le brevet US-A-3 447 463. Ce chargement comprend un réseau d'amorçage constitué par des canaux rectilignes remplis d'un explosif de faible énergie. Ces canaux sont reliés d'une part à un détonateur placé à l'extérieur de la charge et à des moyens d'amorçage répartis à l'intérieur de la charge.
- L'inconvénient de cette réalisation est que les canaux précités présentent nécessairement un diamètre relativement important pour permettre l'introduction de l'explosif dans ces canaux et assurer la propagation de l'onde de détonation. Ces canaux occupent ainsi un volume relativement important de la charge explosive, de sorte qu'ils affectent l'efficacité du chargement.
- Par ailleurs, la réalisation de ces canaux est délicate et se prête difficilement à la fabrication d'un réseau d'amorçage de configuration complexe comportant de nombreuses dérivations aboutissant à des moyens d'amorçage multiples convenablement répartis dans la masse de la charge explosive.
- Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients de la réalisation précitée en créant un chargement à effets dirigés renfermant un réseau d'amorçage qui présente un encombrement très réduit, qui soit aisé à fabriquer et qui peut avoir une configuration complexe parfaitement adaptée à la forme et aux dimensions de la charge explosive et aux effets dirigés que l'on désire obtenir.
- Le chargement explosif visé par l'invention comprend une charge explosive coulable et un réseau d'amorçage permettant la transmission de l'ordre de mise à feu, ce réseau étant au moins en partie noyé dans la charge explosive et comportant des canaux remplis d'explosif raccordés entre eux et reliés à des moyens d'amorçage également noyés dans la charge (US-A-3 447 463).
- Suivant l'invention, ce chargement explosif est caractérisé en ce que les canaux précités sont constitués par des éléments tubulaires en un matériau présentant une résistance mécanique supérieure à celle du plomb et résistant chimiquement aux explosifs, en ce que ces éléments sont remplis par injection sous pression d'une composition d'un explosif composite à liant organique, en ce que le diamètre intérieur de ces éléments tubulaires est compris entre 0.3 et 0,8 mm et en ce que l'épaisseur de la paroi de ces éléments tubulaires est suffisante pour pouvoir supporter la pression d'injection de l'explosif composite.
- Les cordeaux détonants classiques gainés de plomb sont ainsi exclus pour réaliser le réseau d'amorçage. En effet, le plomb présente une résistance mécanique insuffisante pour supporter la pression d'injection de l'explosif composite.
- Le choix d'un matériau présentant une résistance mécanique supérieure à celle du plomb permet de réaliser des éléments tubulaires de diamètre très faible, comme spécifié ci-dessus et ainsi de réduire considérablement l'encombrement du réseau d'amorçage au sein de la charge explosive, de sorte que cette dernière conserve son efficacité optimale.
- Par ailleurs, compte tenu du faible diamètre des éléments du réseau d'amorçage il est possible de donner au réseau d'amorçage une configuration complexe, parfaitement adaptée à la forme et aux dimensions de la charge explosive et aux effets dirigés que l'on désire obtenir.
- Selon une réalisation préférée de l'invention, les éléments tubulaires sont en acier inoxydable et leur diamètre extérieur est compris entre 0,55 et 1,2 mm, leur diamètre intérieur étant compris entre 0,4 et 0,7 mm.
- L'acier inoxydable est en effet suffisamment résistant chimiquement et mécaniquement. Grâce à ce matériau il est possible de réduire considérablement le diamètre extérieur des éléments du réseau d'amorçage.
- Par ailleurs, l'acier inoxydable peut être facilement cintré de sorte qu'il est possible de réaliser un réseau d'amorçage présentant des éléments courbes à très faible rayon de courbure adapté à la forme du chargement.
- L'explosif composite renferme de préférence entre 73 et 82 % en poids de penthrite pulvérulente et entre 18 et 27 % en poids d'un liant organique.
- Dans une réalisation particulière de l'invention, les moyens d'amorçage sont placés aux extrémités d'éléments tubulaires sur des génératrices d'un cylindre co-axial à la charge explosive, ces génératrices étant régulièrement réparties autour de l'axe de cette charge.
- Grâce à cette disposition, les fronts de l'onde de détonation émise par chacun des moyens d'amorçage progressent simultanément et à la même vitesse vers l'axe du chargement en produisant ainsi une focalisation des effets vers cet axe qui est particulièrement recherchée dans de nombreuses applications.
- L'invention vise également un procédé pour fabriquer le chargement explosif conforme à l'invention.
- Suivant ce procédé, on assemble les différents éléments tubulaires du réseau d'amorçage et on injecte dans ce dernier sous pression un explosif composite à liant organique liquide.
- Le réseau d'amorçage ainsi obtenu est ensuite placé dans un moule puis on coule dans ce dernier la charge explosive.
- Ce procédé de fabrication est de mise en oeuvre particulièrement simple et rapide.
- Le réseau d'amorçage peut être positionné d'une manière très précise et parfaitement reproductible à l'intérieur du moule destiné à recevoir la charge explosive coulable, au moyen d'un support approprié. Il est ainsi possible de fabriquer en grande série des chargements identiques présentant des performances rigoureusement semblables.
- D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après.
- Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement, d'un chargement explosif conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un raccord reliant plusieurs éléments du réseau d'amorçage d'un chargement conforme à l'invention,
- la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un relais d'amorçage relié à l'extrémité d'un élément tubulaire du réseau d'amorçage,
- la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'une autre réalisation d'un raccord reliant plusieurs éléments du réseau d'amorçage,
- la figure 5 est une vue en coupe longitudinale partielle du chargement de la figure 1, montrant la progression des fronts de l'onde de détonation à partir des moyens d'amorçage,
- la figure 6 est une vue en coupe transversale du chargement, montrant la progression des fronts de l'onde de détonation à partir des moyens d'amorçage,
- la figure 7 est une vue en perspective d'une forme de réalisation d'un réseau d'amorçage placé dans un moule, avant la coulée de l'explosif,
- la figure 8 est une vue analogue à la figure 7, relative à une autre version du réseau d'amorçage.
- Dans la réalisation de la figure 1, le chargement explosif à effets dirigés comprend une charge explosive coulable 1 de forme cylindrique et un réseau d'amorçage 2 permettant la transmission de l'ordre de mise à feu à partir d'un détonateur 3.
- L'ensemble du réseau d'amorçage 2 est noyé dans la charge explosive 1, à l'exception du détonateur 3 qui est situé à l'extérieur de cette dernière.
- Le réseau d'amorçage 2 est constitué par des éléments tubulaires 4, 5, 6 raccordés entre eux et remplis d'explosif.
- Ces éléments tubulaires 4, 5, 6 sont constitués par un matériau métallique cintrable, présentant une résistance mécanique supérieure à celle du plomb et résistant chimiquement à l'égard de l'explosif constituant la charge explosive 1 et de l'explosif contenu dans ces éléments 4. 5, 6.
- Ces éléments tubulaires 4, 5, 6 sont remplis par injection sous pression d'un explosif pulvérulent dispersé dans un liant organique approprié.
- Le diamètre intérieur de ces éléments tubulaires 4, 5, 6 est compris entre 0,3 et 0,8 mm et l'épaisseur de la paroi de ces éléments est suffisant pour pouvoir supporter la forte pression d'injection de l'explosif composite.
- Ces éléments tubulaires 4, 5, 6 se caractérisent ainsi par un diamètre nettement plus faible que celui des cordeaux détonants gainés de plomb utilisés dans les applications pyrotechniques conventionnelles.
- Dans une réalisation préférée de l'invention, les éléments tubulaires 4, 5, 6 sont en acier inoxydable, ce matériau étant suffisamment résistant et ductile. Lorsque ces éléments tubulaires 4, 5, 6 sont réalisés en acier inoxydable leur diamètre extérieur est compris entre 0,55 et 1,2 mm et leur diamètre intérieur est compris entre 0,4 et 0,7 mm.
- Ces diamètres correspondent aux dimensions optimales des éléments tubulaires 4, 5, 6 en ce sens qu'ils permettent un remplissage par injection sous pression d'un explosif composite, sans risque d'éclatement de ces derniers sous l'effet de la pression d'injection, tout en ayant un diamètre extérieur très faible, de sorte que le réseau d'amorçage 2 occupe une proportion très réduite du volume total du chargement.
- Toutefois dans certains cas, il est possible de réduire le diamètre intérieur des éléments tubulaires 4, 5, 6 jusqu'à 0,3 mm.
- Avec des métaux ou alliages moins performants que l'acier inoxydable, le diamètre extérieur des éléments tubulaires 4, 5, 6 peut être augmenté jusqu'à 1,6 mm.
- L'explosif injecté sous pression dans les éléments tubulaires 4, 5, 6 est constitué de préférence par de la penthrite pulvérulente dispersée dans un liant organique tel qu'un polysiloxanne ou un polyuréthane,
- La proportion pondérale de penthrite dans le liant peut varier entre 73 et 82 %.
- Compte tenu du faible diamètre intérieur des éléments tubulaires 4, 5, 6 et de la nécessité d'entretenir la propagation du front de détonation il est important que la penthrite pulvérulente ou autre explosif introduit dans ces éléments présente une granulométrie comprise entre 0,5 et 10 micromètres et de préférence entre 1 et 7 micromètres.
- Dans la réalisation de la figure 1, on voit que le réseau d'amorçage 2 comprend un élément tubulaire principal 4 relié au détonateur 3 et à plusieurs éléments secondaires tels que les éléments 5, 6 au moyen de raccords 7, 8 à plusieurs branches.
- La figure 2 représente à titre d'exemple un raccord 8 à trois branches en T.
- Ce raccord 8 est constitué par un tube métallique 9 de préférence en acier inoxydable auquel est soudé à 90 degrés un autre tube 10 de même diamètre. Les éléments tubulaires 5, 6 sont emboîtés à force et soudés dans les extrémités des tubes 9 et 10. L'intérieur du raccord 8 est comme les éléments tubulaires 5, 6 rempli d'explosif composite 11.
- Les extrémités des éléments tubulaires 6 sont reliées chacunes à un organe d'amorçage 12 tel que représenté en détail sur la figure 3. Cet organe d'amorçage 12 est constitué par un corps creux de révolution dont l'une des extrémités 13 porte un tube 14 dans lequel est emboîté à force et soudé l'élément tubulaire 6. L'autre extrémité 15 du corps creux est ouverte vers la charge explosive 1. L'évidement intérieur du corps creux 12 comprend près de son extrémité ouverte 15 une partie cylindrique 16. Entre l'extrémité 13 du corps creux 12 raccordée au tube 14 et la partie cylindrique 16 est située une partie conique 17 évasée vers l'extrémité 15, qui est raccordée à la partie cylindrique 16 par un épaulement annulaire 18. L'angle a formé par la partie conique 17 est de l'ordre de 30 degrés.
- L'intérieur du corps creux 12 est rempli par le même explosif composite 19 que l'explosif 11 contenu dans les éléments 4, 5, 6 aucune discontinuité ne devant exister au sein de cet explosif.
- Sur les figures 1 et 6, on voit que les extrémités ouvertes 15 des relais d'amorçage 12 sont dirigées vers l'axe X-X' du chargement. De plus, ces organes d'amorçage 12 sont dans cet exemple placés sur des génératrices G d'un cylindre C co- axial à la charge cylindrique 1 et sont situées sur des plans parallèles aux bases opposées 1 a, 1b, de cette charge.
- Par ailleurs, les longueurs des éléments secondaires 5 sont égales de même que celles des éléments 6 et les raccords 8 qui relient les éléments 5 aux éléments 6 sont placés au milieu de ces derniers.
- Ainsi la longueur des canaux d'explosif compris entre le détonateur 3 et les organes d'amorçage 12 sont égales.
- Après l'actionnement du détonateur 3, l'ordre de mise à feu est transmis au réseau d'amorçage 2, et le front de détonation progresse au sein de l'explosif contenu dans les éléments tubulaires 4, 5, 6 sans initier la charge explosive 1, la faible quantité d'explosif dans les éléments tubulaires et dans les raccords, ainsi que l'épaisseur de ces éléments et de ces raccords, ne permettant pas une telle initiation latérale de la charge explosive. Lorsque le front de détonation parvient au niveau des relais d'amorçage 12, la charge explosive est alors initiée simultanément en différents points.
- Ainsi les fronts d'onde de détonation F1, F2, F3, progressent régulièrement et à la même vitesse à partir des organes d'amorçage 12 vers l'axe X-X' du chargement.
- On peut ainsi grâce au réseau d'amorçage 2 diriger les effets de l'explosion.
- La demanderesse a effectué divers essais destinés à mettre en évidence les paramètres critiques du réseau d'amorçage.
- Ces essais ont été effectués sur un réseau d'amorçage composé d'éléments tubulaires en acier inoxydable remplis d'explosif composite par injection sous une pression supérieure à 400 bars et préférentiellement voisine de 1 000 bars.
- Dans ces essais l'explosif composite était constitué par 75 à 82 % en poids de penthrite pulvérulente et 18 à 27 % en poids de liant organique. La masse volumique de cet explosif composite est égale à environ 1,5 g/cm3 et sa vitesse de détonation de l'ordre de 7 500 m/seconde.
- Ces essais ont montré qu'avec des diamètres intérieurs des éléments tubulaires aussi réduite que 0,3 mm, l'injection sous pression de l'explosif dispersé dans le liant organique était possible et la vitesse de détonation de l'explosif atteignait une valeur encore égale à 7100 mètres/seconde qui assure des conditions de transmission de l'ordre de mise à feu tout à fait acceptables.
- Ces essais ont également montré que la longueur totale des éléments tubulaires composant le réseau d'amorçage 2 pouvait être supérieure à 500 mm.
- Ces essais ont montré en outre que ces éléments tubulaires pouvaient comporter des coudes de rayon de courbure aussi faible que 6 mm, sans qu'il en résulte une diminution notable dans leur aptitude à transmettre l'ordre de mise à feu de la charge.
- Ces essais ont montré d'autre part que les éléments tubulaires du réseau d'amorçage pouvaient être raccordés par des raccords à branches multiples, l'essentiel étant que le réseau soit entièrement rempli d'explosif composite et que les branches des raccords soient écartées l'une de l'autre suivant un angle supérieur ou égal à 30 degrés.
- La figure 4 montre à titre d'exemple un raccord 20 pour quatre éléments tubulaires 21, 22. 23, 24 dans lequel les branches 21a, 22a et 23a, 24a forment entre elles un angle de l'ordre de 30 degrés et qui a fourni des résultats satisfaisants.
- En conséquence, les essais précités ont montré que le réseau d'amorçage pouvait être constitué à partir d'éléments tubulaires de très faible diamètre et occupant ainsi un volume très réduit à l'intérieur de la charge explosive. Par ailleurs, en raison du très faible diamètre de ces éléments tubulaires et du fait que ces derniers peuvent être coudés suivant des rayons de courbure très faibles, le réseau d'amorçage du chargement selon l'invention peut être composé d'un très grand nombre d'éléments associés à de nombreux organes d'amorçage convenablement répartis à l'intérieur du chargement suivant une configuration qui peut être très complexe et parfaitement adaptée à la forme de ce chargement et aux effets dirigés que l'on désire obtenir.
- Ainsi les figures 7 et 8 illustrent deux configurations relativement complexes de réseaux d'amorçage pouvant être utilisés dans un chargement cylindrique conforme à l'invention.
- Dans le cas de la figure 7, le réseau d'amorçage comprend un élément tubulaire principal 25 relié au détonateur 3 et destiné à être placé sensiblement suivant l'axe du chargement.
- Cet élément tubulaire principal 25 est relié au moyen d'un raccord 26 à six branches à six éléments secondaires 26a, 26b, 26c, 26d, 26e, 26f, de longueurs égales disposés dans un plan perpendiculaire à l'élément principal 25. Ce plan est destiné à être confondu avec un plan perpendiculaire à l'axe du chargement et situé au milieu de cet axe. '
- Les six éléments tubulaires 26a ... 26f sont reliés au moyen de raccords en T tels que 27a à des éléments tubulaires tels que 28a, 28b, de longueurs égales disposés dans le prolongement l'un de l'autre sur des génératrices d'un cylindre G1 axé sur l'élément principal 25.
- Les extrémités des éléments tels que 28a, 28b sont reliées à des organes d'amorçage 12 identiques à ceux décrits en référence à la figure 3.
- Ces organes d'amorçage 12 sont régulièrement répartis sur deux cercles C1, C2 destinés à être centrés sur l'axe du chargement.
- Lors de la mise à feu d'un chargement comportant le réseau d'amorçage décrit ci-dessus, l'ordre de mise à feu est transmis simultanément aux organes d'amorçage 12, les ondes de détonation issues de ces derniers progressent simultanément et à la même vitesse vers l'axe du chargement, se rejoignent en même temps sur cet axe en produisant ainsi l'effet dirigé souhaité. On comprend en examinant la figure 7 qu'en raison du faible diamètre des éléments tubulaires 26, 26a ... et 28a ... le volume occupé par le réseau d'amorçage est faible, de sorte que celui-ci peut être incorporé dans des chargements de petit volume.
- Dans ce réseau d'amorçage représenté sur la figure 8 la répartition des organes d'amorçage 12 est identique à celle de la figure 7. Toutefois, la répartition des éléments tubulaires est différente. Ces derniers comprennent un élément principal 29 relié à deux éléments de longueurs égales 30a, 30b au moyen d'un raccord en T30. Ces deux éléments 30a, 30b s'étendent suivant la direction axiale du chargement. Les extrémités opposées des éléments 30a, 30b sont reliées à des éléments radiaux tels que 31a au moyen d'un raccord 32 en étoile à six branches.
- Les éléments radiaux 31a sont reliés par des raccords en T 33 à des éléments tels que 34a, 34b en forme d'arc de cercle et dont les extrémités sont raccordées à des organes d'amorçage 12 répartis et orientés comme dans le cas de la figure 7.
- D'autres types de chargements sont réalisables selon la présente invention et, par exemple, trois relais d'amorçage peuvent être placés à égales distances sur l'axe de révolution d'une charge explosive cylindrique, un premier élément tubulaire de transmission excentré reliant le détonateur à un raccord en forme de croix orthogonale, et trois autres éléments tubulaires de transmission d'égales longueurs reliant les trois extrémités libres de cette croix aux trois relais d'amorçage orientés axialement.
- Pour fabriquer des réseaux d'amorçage tels que représentés sur les figures 7 ou 8 on procède conformément au procédé selon l'invention comme suit :
- On réalise des éléments tubulaires tels que 25, 26a, 28a, 28b, 29, 30a... par découpage de ceux-ci aux dimentions désirées dans un tube en acier inoxydable.
- On plie éventuellement les éléments ainsi découpés pour obtenir des éléments courbes tels que 34a, 34b.
- On assemble ces différents éléments par emboîtement et soudure dans des raccords tels 26, 27a, 30, 32...
- On obtient ainsi un réseau d'amorçage tridimensionnel relativement rigide présentant la configuration désirée adaptée à la forme et aux dimensions du chargement que l'on veut obtenir.
- Après avoir placé l'ensemble du réseau sous vide, et après dégazé la composition explosive afin d'éviter toute bulle, on injecte ensuite dans les éléments du réseau d'amorçage un explosif tel que de la penthrite en suspension dans un liant organique tel que du polysiloxanne ou du polyuréthane à l'état liquide et polymérisable à la température ambiante.
- Pour obtenir un remplissage parfait des éléments du réseau d'amorçage, il est essentiel que l'injection de l'explosif composite soit réalisée sous une très forte pression, qui peut être supérieure à 800 bars et atteindre 1 000 bars.
- On place ensuite le réseau d'amorçage dans un moule 35 (voir figure 7) ou 36 (voir figure 8) dont la forme intérieure est adaptée à la forme extérieure du chargement que l'on veut réaliser.
- Le positionnement précis de ce réseau d'amorçage à l'intérieur du moule 35 ou 36 peut être réalisé au moyen d'un support extérieur maintenant par exemple l'élément principal 25 ou 29 du réseau d'amorçage.
- La charge explosive constituant le chargement proprement dit est ensuite coulé à l'intérieur du moule 35 ou 36 de façon à noyer complètement le réseau d'amorçage dans cette charge explosive. Après durcissement de cette charge, on démoule le chargement.
- Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et l'on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention.
- Ainsi la configuration tridimensionnelle du réseau d'amorçage peut être différente de celles décrites à titre d'exemples. Cette configuration peut en effet être adaptée à des chargements non cylindriques, tels que des chargements coniques ou en forme d'ogive ou tout autre forme de révolution.
- On peut bien entendu utiliser pour la confection des éléments tubulaires du réseau d'amorçage, un matériau autre que l'acier inoxydable présentant une résistance mécanique supérieure à celle du plomb. Ainsi certaines matières plastiques suffisamment rigides et résistant chimiquement à l'égard des compositions d'explosif utilisées pourraient convenir.
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