EP0134169A1 - Method and device for the formation of a detonation wave - Google Patents

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EP0134169A1
EP0134169A1 EP84401541A EP84401541A EP0134169A1 EP 0134169 A1 EP0134169 A1 EP 0134169A1 EP 84401541 A EP84401541 A EP 84401541A EP 84401541 A EP84401541 A EP 84401541A EP 0134169 A1 EP0134169 A1 EP 0134169A1
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EP
European Patent Office
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screen
explosive
mass
detonation wave
shape
Prior art date
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EP84401541A
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EP0134169B1 (en
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Julien Aubry
André Cachin
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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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
    • F42B1/024—Shaped or hollow charges provided with embedded bodies of inert material

Definitions

  • the detonation wave which propagates inside the loading explosive 4 must attack the upper part of the coating 9, that is to say the part of it, closest to the initiating explosive 6.
  • a screen 10 is used which separates the masses of explosives 4 and 6 and forces the detonation wave from point 7 to bypass the screen before propagating in mass 4 in the right direction.
  • the screen 10 is generally made of a compact material such as a metal, a ceramic or a polymer such as nylon: this results in the creation of a shock wave which propagates through the screen at an extremely high speed. large and arrives in the loading explosive 4 before the detonation wave coming from the initiating explosive 6.
  • FIG. 3a illustrates the propagation of the waves inside the various materials constituting the device of FIG. 2.
  • the priming is done at point 7 located on the axis of symmetry of the together, on the upper face of the initiating explosive 6.
  • the detonation wave 14 (FIGS. 3a and 3b), symbolized schematically on the fi gure by arcs of a circle and arrows in solid line, initiated from point 7, goes towards the periphery of the device, then bypasses the end A of it.
  • the detonation wave 14 induces in the screen 10 a shock wave 16 represented schematically by the arrows and the arcs in dashed lines.

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Abstract

Procédé et dispositif de conformation d'une onde de détonation. De manière classique, on sépare une masse d'explosif d'amorçage (4) d'une masse d'explosif de chargement (6) au (moyen d'un écran (10); selon l'invention, on utilise un matériau poreux pour réaliser cet écran (10) et on lui donne une forme telle que, dans l'explosif de chargement (4), l'onde de détonation issue de l'explosif d'amorçage (6) soit toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran (10). Application à la perforation de tôles épaisses.Method and device for shaping a detonation wave. Conventionally, a mass of initiating explosive (4) is separated from a mass of loading explosive (6) by means of a screen (10); according to the invention, a porous material is used. to make this screen (10) and it is given a shape such that, in the loading explosive (4), the detonation wave resulting from the priming explosive (6) is always ahead of the wave from the screen (10) Application to the perforation of thick sheets.

Description

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif pour la conformation d'une onde de détonation applicables en particulier, mais non exclusivement, aux charges creuses.The present invention relates to a method and a device for the conformation of a detonation wave applicable in particular, but not exclusively, to shaped charges.

Les charges formées et notamment les charges creuses sont bien connues et très largement employées à l'heure actuelle dans les dispositifs servant à perforer ou à découper une plaque épaisse par exemple. Dans les charges creuses l'explosif dit "explosif utile", qui met en mouvement le revêtement de la cavité est souvent initié par un bloc d'explosif d'amorçage. Si on interpose un écran entre ces deux éléments on crée dans l'explosif utile une onde de détonation torique, ce qui améliore les performances de perforation de la charge.The charges formed and in particular the hollow charges are well known and widely used at present in devices used to perforate or cut a thick plate for example. In the hollow charges the explosive known as "useful explosive", which sets in motion the lining of the cavity is often initiated by a block of initiating explosive. If a screen is interposed between these two elements, a toroidal detonation wave is created in the useful explosive, which improves the perforation performance of the charge.

Dans la suite du présent texte, on appellera "explosif de chargement" ou "explosif utile" l'explosif servant à mettre en mouvement le revêtement. L'expression "explosif d'amorçage" désigne une masse d'explosif servant à transmettre à l'explosif utile l'onde de détonation initiée par un détonateur.In the remainder of this text, the explosive used to set the coating in motion will be called "loading explosive" or "useful explosive". The expression "initiating explosive" designates a mass of explosive used to transmit the detonation wave initiated by a detonator to the useful explosive.

La présence de l'écran a pour but d'obliger l'onde de détonation à contourner celui-ci afin qu'elle arrive frontalement, au voisinage du sommet de celle-ci, sur la surface conique délimitant la partie évidée de l'explosif de chargement. Il est connu qu'on augmente ainsi le rendement de la charge creuse.The purpose of the presence of the screen is to force the detonation wave to bypass it so that it arrives frontally, in the vicinity of the top thereof, on the conical surface delimiting the hollow part of the explosive loading. It is known that this increases the efficiency of the shaped charge.

Cependant, les dispositifs usuels présentent l'inconvénient suivant : l'écran est presque toujours réalisé en un matériau compact qui peut être un matériau organique comme du nylon, mais d'autres matières sont possibles (métaux, polymères, céramiques). Or, l'onde de détonation transmise par l'explo- sif d'amorçage crée une onde de choc dans l'écran ; cette onde de choc se propage dans celui-ci à une vitesse très élevée et se transmet ensuite à l'intérieur de l'explosif de chargement. En raison de la vitesse très élevée de l'onde de choc dans l'écran compact, cette dernière arrive en un point donné de l'explosif de chargement avant l'onde de détonation issue de l'explosif d'amorçage et qui a contourné l'écran. Il en résulte une perturbation de la détonation qui se propage dans un milieu déjà comprimé par choc. La perturbation peut aller jusqu'à l'arrêt de la détonation. Dans des cas moins graves l'onde de détonation présente des défauts de symétrie.However, the usual devices have the following drawback: the screen is almost always made of a compact material which can be an organic material such as nylon, but other materials are possible (metals, polymers, ceramics). However, the detonation wave transmitted by the explo - sif boot creates a shock wave in the screen; this shock wave propagates in this one at a vi very high tesse and is then transmitted inside the explosive of loading. Due to the very high speed of the shock wave in the compact screen, the latter arrives at a given point in the loading explosive before the detonation wave from the initiating explosive which has bypassed the screen. This results in a disturbance of the detonation which propagates in an environment already compressed by shock. The disturbance can go as far as the detonation stop. In less severe cases the detonation wave has symmetry defects.

La présente invention a justement pour but de remédier à ces inconvénients grâce à un procédé et un dispositif de conformation d'une onde de détonation qui évite que celle-ci soit perturbée par l'onde de choc émergeant de l'écran.The object of the present invention is precisely to remedy these drawbacks by means of a method and a device for shaping a detonation wave which prevents it from being disturbed by the shock wave emerging from the screen.

Selon la principale caractéristique du procédé objet de l'invention, celui-ci, du genre de ceux dans lesquels on interpose un écran entre une masse d'explosif d'amorçage et une masse d'explosif de chargement afin que l'onde de détonation contourne l'écran, se caractérise en ce qu'on utilise un matériau poreux pour réaliser celui-ci et en ce qu'on lui donne une forme telle que, dans l'explosif de chargement, l'onde de détonation issue de l'explosif d'amorçage soit toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran. En effet, dans un tel matériau l'onde de choc se propage à une vitesse qui peut être très inférieure à ce qu'elle serait dans le même matériau à l'état compact. De plus, cette vitesse s'atténue d'une façon sensiblement exponentielle en fonction du chemin parcouru à compter de l'origine du choc dans la pièce. Au contraire, l'onde de détonation qui s'est propagée dans l'explosif d'amorçage ne subit aucune atténuation, ce qui fait qu'en un point donné de l'explosif de chargement, l'onde de détonation est toujours en avance sur l'onde de choc.According to the main characteristic of the process which is the subject of the invention, this one, of the type of those in which a screen is interposed between a mass of initiating explosive and a mass of loading explosive so that the detonation wave bypasses the screen, is characterized in that a porous material is used to make it and in that it is given a shape such that, in the explosive of loading, the detonation wave resulting from the explosive ignition is always ahead of the shock wave from the screen. Indeed, in such a material the shock wave propagates at a speed which can be much lower than it would be in the same material in the compact state. In addition, this speed attenuates in a substantially exponential manner as a function of the path traveled from the origin of the shock in the part. On the contrary, the detonation wave which has propagated in the initiating explosive undergoes no attenuation, so that at a given point in the explosive the detonation wave is always ahead of the shock wave.

L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon la principale caractéristique de ce dispositif, celui-ci, du type comportant une masse d'explosif de chargement et une masse d'explosif d'amorçage en contact l'une avec l'autre mais séparées l'une de l'autre par un écran sur une partie de leur surface de contact, se caractérise en ce que l'écran est une masse d'un matériau poreux ayant une forme telle que, dans l'explosif de chargement, l'onde de détonation soit toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran.The invention also relates to a device for implementing this method. According to the main characteristic of this device, the latter, of the type comprising a mass of explosive charge and a mass of initiating explosive in contact with each other but separated from each other by a screen on part of their contact surface, is characterized in that the screen is a mass of porous material having a shape such that, in the explosive of loading, the detonation wave is always ahead of the shock wave from the screen.

Le dispositif objet de l'invention peut s'appliquer quelle que soit la forme de la masse d'explosif, cylindrique linéaire avec un plan de symétrie longitudinal ou présentant une symétrie de révolution. Dans tous les cas, l'écran a une forme telle que son épaisseur diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe de symétrie s'il y a une symétrie de révolution ou du plan de symétrie si l'ensemble a une forme linéaire, la forme exacte étant déterminée par l'homme de l'art en fonction de chaque cas particulier. D'autre part, on utilise un matériau poreux tel que le rapport de la densité de ce matériau à la densité du même matériau à l'état compact est compris entre 0,2 et 0,6. Parmi les matériaux poreux utilisables pour constituer l'écran, on peut utiliser en particulier les métaux frittés, les alliages métalliques ou les oxydes métalliques frittés, les sels frittés, le verre sous forme de grains ou de billes agglomérés et les céramiques.The device which is the subject of the invention can be applied whatever the shape of the explosive mass, linear cylindrical with a plane of longitudinal symmetry or having a symmetry of revolution. In all cases, the screen has a shape such that its thickness decreases as one moves away from the axis of symmetry if there is a symmetry of revolution or from the plane of symmetry if the together has a linear shape, the exact shape being determined by those skilled in the art according to each particular case. On the other hand, a porous material is used such that the ratio of the density of this material to the density of the same material in the compact state is between 0.2 and 0.6. Among the porous materials which can be used to form the screen, it is possible in particular to use sintered metals, metal alloys or sintered metal oxides, sintered salts, glass in the form of agglomerated grains or beads and ceramics.

De plus, on a pu constater avec le dispositif objet de l'invention une très bonne chronométrie de l'onde de détonation, c'est-à-dire que le temps de parcours de celle-ci à l'intérieur de l'explosif de chargement présente une dispersion de l'ordre de 50 nanosecondes. Enfin, un dernier avantage du dispositif obiet de l'invention vient de ce que l'ensemble constitué par l'explosif d'amorçage et l'écran présente un encombrement très faible par rapport aux dispositifs de l'art antérieur, en général inférieur à 70 % de l'encombrement d'un ensemble correspondant pour un dispositif classique ayant des performances équivalentes.In addition, with the device which is the subject of the invention, it has been possible to observe a very good chronometry of the detonation wave, that is to say that the time of path of the latter inside the loading explosive has a dispersion of the order of 50 nanoseconds. Finally, a last advantage of the object device of the invention comes from the fact that the assembly consisting of the initiating explosive and the screen has a very small overall size compared to the devices of the prior art, generally less than 70% of the size of a corresponding set for a conventional device with equivalent performance.

L'invention apparaîtra mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple purement illustratif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

  • - la figure 1 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un dispositif conforme à l'art antérieur dans le cas où celui-ci a une forme cylindrique ;
  • - la figure 2 est une vue schématique en perspective et en coupe d'un dispositif conforme à l'invention dans le cas où celui-ci a une forme cylindrique et où la surface de contact entre l'explosif d'amorçage d'une part, l'écran et l'explosif de chargement d'autre part, est plane ;
  • - la figure 3a est une demi-vue en coupe d'une section transversale du dispositif de la figure 2 illustrant la propagation des ondes à l'intérieur des masses d'explosif et du matériau constituant l'écran, et
  • - la figure 3b est une vue semblable à la figure 3a dans le cas où l'écran a la forme d'une lentille biconvexe.
The invention will appear more clearly on reading the description which follows, given by way of purely illustrative and in no way limitative example, with reference to the appended drawings, in which:
  • - Figure 1 is a schematic perspective view in section of a device according to the prior art in the case where it has a cylindrical shape;
  • - Figure 2 is a schematic perspective view in section of a device according to the invention in the case where it has a cylindrical shape and where the contact surface between the initiating explosive on the one hand , the loading screen and explosive on the other hand, is flat;
  • FIG. 3a is a half-view in section of a cross section of the device of FIG. 2 illustrating the propagation of the waves inside the masses of explosive and of the material constituting the screen, and
  • - Figure 3b is a view similar to Figure 3a in the case where the screen has the shape of a biconvex lens.

La figure 1 illustre un dispositif de l'art antérieur qui, dans le cas représenté ici, a une forme cylindrique. Ce dispositif se compose d'une masse d'explosif de chargement 4 surmontée d'une masse d'explosif d'amorçage 6, l'initiation se faisant en un point 7 situé au centre de la face supérieure de la masse 6. On voit sur la figure que l'explosif de chargement 4 est percé d'une ouverture 8 de forme conique et recouverte d'un revêtement 9 généralement métallique : cette disposition fait que, lors de l'explosion, le revêtement 9 est projeté suivant l'axe de la charge constituant ainsi un dard suivi d'un noyau. On crée ainsi un jet capable d'effets perforants considérables, les dispositifs actuels pouvant perforer des tôles de plusieurs dizaines de centimètres d'épaisseur. Afin d'obtenir un rendement maximal, il faut que l'onde de détonation qui se propage à l'intérieur de l'explosif de chargement 4 attaque frontalement la partie supérieure du revêtement 9, c'est-à-dire la partie de celui-ci la plus proche de l'explosif d'amorçage 6 . Pour cela, on utilise un écran 10 qui sépare les masses d'explosifs 4 et 6 et oblige l'onde de détonation issue du point 7 à contourner l'écran avant de se propager dans la masse 4 suivant la bonne direction. Cependant, l'écran 10 est généralement réalisé en un matériau compact tel qu'un métal, une céramique ou un polymère comme du nylon : ceci entraîne la création d'une onde de choc qui se propage à travers l'écran à une vitesse extrêmement grande et arrive dans l'explosif de chargement 4 avant l'onde de détonation issue de l'explosif d'amorçage 6. Ceci fait que l'onde de choc comprime l'explosif utile et, lorsque l'onde de détonation a contourné l'écran, elle pénètre dans un milieu qui est déjà perturbé. Dans le cas le plus défavorable, cette perturbation peut entraîner l'arrêt de la détonation. Dans les autres cas, cette perturbation peut provoquer une dissymétrie de l'onde de détonation et donc diminuer le rendement de la charge.Figure 1 illustrates a device of the prior art which, in the case shown here, has a cylindrical shape. This device consists of a mass of loading explosive 4 surmounted by a mass of ex initiating plosive 6, the initiation being done at a point 7 located in the center of the upper face of the mass 6. It can be seen in the figure that the loading explosive 4 is pierced with an opening 8 of conical shape and covered with a generally metallic coating 9: this arrangement means that, during the explosion, the coating 9 is projected along the axis of the charge thus constituting a dart followed by a core. This creates a jet capable of considerable perforating effects, current devices can perforate sheets several tens of centimeters thick. In order to obtain maximum efficiency, the detonation wave which propagates inside the loading explosive 4 must attack the upper part of the coating 9, that is to say the part of it, closest to the initiating explosive 6. For this, a screen 10 is used which separates the masses of explosives 4 and 6 and forces the detonation wave from point 7 to bypass the screen before propagating in mass 4 in the right direction. However, the screen 10 is generally made of a compact material such as a metal, a ceramic or a polymer such as nylon: this results in the creation of a shock wave which propagates through the screen at an extremely high speed. large and arrives in the loading explosive 4 before the detonation wave coming from the initiating explosive 6. This causes the shock wave to compress the useful explosive and, when the detonation wave has bypassed the screen, it enters an environment which is already disturbed. In the most unfavorable case, this disturbance can cause the detonation to stop. In the other cases, this disturbance can cause an asymmetry of the detonation wave and therefore reduce the efficiency of the charge.

Ce problème est résolu avec le dispositif objet de l'invention qui est illustré à la figure 2, également dans le cas d'une charge cylindrique. Il va de soi qu'on ne sortirait pas du cadre de l'invention en modifiant la forme de la charge, par exemple si celle-ci avait une forme non cylindrique mais présentant toujours une symétrie de révolution ou une forme linéaire avec un plan de symétrie longitudinal .This problem is solved with the device which is the subject of the invention which is illustrated in FIG. 2, also in the case of a cylindrical load. It goes without saying that it would not go beyond the scope of the invention to modify the shape of the load, for example if it had a non-cylindrical shape but still having a symmetry of revolution or a linear shape with a plane of longitudinal symmetry.

Sur la figure 2, on retrouve la masse d'explosif utile 4 et la masse d'explosif d'amorçage 6, la masse d'explosif de chargement 4 présentant du côté opposé à l'explosif d'amorçage 6 une cavité 8 de forme conique, comme dans le cas de la figure 1, l'axe de symétrie de l'ensemble portant la référence 11 sur la figure. On voit que l'explosif d'amorçage 6 et l'explosif de chargement 4 sont séparés par un écran 10 sur une partie de leur surface de contact. Cependant, selon l'invention, l'écran 10 est réalisé en un matériau poreux, par exemple du cuivre fritté, ce qui permet d'atténuer l'onde de choc qui se propage à l'intérieur de l'écran. D'autre part, ce dernier a une forme telle que, dans le cas de la figure 2, il a une symétrie de révolution par rapport à l'axe 11. S'il s'agissait d'une charge linéaire, il serait symétrique par rapport au plan de symétrie de l'ensemble. On voit également que son épaisseur diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe 11, la forme exacte de la courbe étant déterminée par l'homme de l'art en fonction de chaque cas particulier, en fonction notamment des matériaux constituant les masses d'explosif, du matériau constituant l'écran et des dimensions de l'ensemble. Ainsi, l'onde de choc créée à l'intérieur de l'écran 10 se propage plus lentement que dans le même matériau à l'état compact et le fait que celui-ci est poreux entraîne une atténuation de l'onde en fonction de la distance parcourue. Cela fait qu'en un point donné de la masse d'explosif 4, l'onde de détonation en provenance de l'explosif d'amorçage 6 est toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran 10.In FIG. 2, we find the mass of useful explosive 4 and the mass of initiating explosive 6, the mass of loading explosive 4 having on the side opposite to the initiating explosive 6 a cavity 8 of shape conical, as in the case of FIG. 1, the axis of symmetry of the assembly bearing the reference 11 in the figure. It can be seen that the initiating explosive 6 and the loading explosive 4 are separated by a screen 10 over part of their contact surface. However, according to the invention, the screen 10 is made of a porous material, for example sintered copper, which makes it possible to attenuate the shock wave which propagates inside the screen. On the other hand, the latter has a shape such that, in the case of FIG. 2, it has a symmetry of revolution with respect to the axis 11. If it were a linear load, it would be symmetrical with respect to the plane of symmetry of the whole. It can also be seen that its thickness decreases as one moves away from the axis 11, the exact shape of the curve being determined by a person skilled in the art as a function of each particular case, as a function in particular materials constituting the explosive masses, material constituting the screen and the dimensions of the assembly. Thus, the shock wave created inside the screen 10 propagates more slowly than in the same material in the compact state and the fact that it is porous leads to an attenuation of the wave as a function of the distance travelled. This means that at a given point in the mass of explosive 4, the deto wave nation from the initiating explosive 6 is always ahead of the shock wave from screen 10.

A titre d'exemple, si l'on utilise pour réaliser l'écran un bloc de cuivre fritté ayant une densité égale à 0,3 fois la densité du même matériau à l'état compact (par exemple, bloc de cuivre obtenu par coulée et solidification), la vitesse de l'onde de choc initiale n'est que de 3,49 m/s dans le cuivre fritté alors qu'elle est de 6,16 m/s dans le cuivre compact. De plus, cette vitesse diminue d'une manière exponentielle en fonction du chemin parcouru à compter de l'origine du choc dans la pièce.For example, if a sintered copper block having a density equal to 0.3 times the density of the same material in the compact state is used to make the screen (for example, copper block obtained by casting and solidification), the speed of the initial shock wave is only 3.49 m / s in sintered copper while it is 6.16 m / s in compact copper. In addition, this speed decreases exponentially depending on the path traveled from the origin of the shock in the part.

La figure 2 illustre un exemple où la surface de séparation entre l'explosif d'amorçage 6 d'une part et l'écran 10 et l'explosif de chargement 4 d'autre part est une surface plane, l'écran ayant sensiblement la forme d'une lentille plan-convexe. Cependant, on ne sortirait pas du cadre de l'invention en donnant à celui-ci une autre forme, par exemple celle d'une lentille biconvexe comme cela est illustré à la figure 3b. Quant au matériau poreux utilisé pour constituer l'écran, ce peut être n'importe quel métal ou alliage métallique fritté (cuivre, acier inoxydable, alliages de cuivre, nickel, tungstène) ou encore un oxyde ou un sel métallique fritté, ainsi que du verre sous forme de grains ou de billes agglomérés ou une céramique.FIG. 2 illustrates an example where the separation surface between the initiating explosive 6 on the one hand and the screen 10 and the loading explosive 4 on the other hand is a flat surface, the screen having substantially the shape of a plano-convex lens. However, it would not depart from the scope of the invention to give it another form, for example that of a biconvex lens as illustrated in FIG. 3b. As for the porous material used to constitute the screen, it can be any metal or sintered metal alloy (copper, stainless steel, copper alloys, nickel, tungsten) or even an oxide or a sintered metal salt, as well as glass in the form of grains or agglomerated beads or a ceramic.

La figure 3a illustre la propagation des ondes à l'intérieur des différents matériaux constituant le dispositif de la figure 2. Dans le cas des figures 2 et 3, l'amorçage se fait au point 7 situé sur l'axe de symétrie de l'ensemble, sur la face supérieure de l'explosif d'amorçage 6. L'onde de détonation 14 (figures 3a et 3b), symbolisée schématiquement sur la figure par des arcs de cercle et des flèches en trait plein, initiée à partir du point 7, se dirige vers la périphérie du dispositif, puis contourne l'extrémité A de celui-ci. L'onde de détonation 14 induit dans l'écran 10 une onde de choc 16 représentée schématiquement par les flèches et les arcs en traits interrompus.FIG. 3a illustrates the propagation of the waves inside the various materials constituting the device of FIG. 2. In the case of FIGS. 2 and 3, the priming is done at point 7 located on the axis of symmetry of the together, on the upper face of the initiating explosive 6. The detonation wave 14 (FIGS. 3a and 3b), symbolized schematically on the fi gure by arcs of a circle and arrows in solid line, initiated from point 7, goes towards the periphery of the device, then bypasses the end A of it. The detonation wave 14 induces in the screen 10 a shock wave 16 represented schematically by the arrows and the arcs in dashed lines.

Si l'on considère un point P de la surface de contact entre l'écran 10 et la masse d'explosif de chargement 4, l'onde de détonation issue du point 7 se propageant à l'intérieur de l'explosif d'amorçage 6 parcourt le chemin OA puis l'arc AP avant de parvenir au point P. Quant à l'onde de choc se propageant à l'intérieur de l'écran 10 elle est engendrée au fur et à mesure que l'onde de détonation parcourt le chemin OA : l'onde de détonation passe par des positions successives telles que 14a et 14b correspondant à des positions 16a et 16b de l'onde de choc. Le fait que l'écran 10 soit réalisé en un matériau poreux et la forme que l'homme de l'art lui a donnée font que le temps de parcours de l'onde de détonation le long du trajet OA+AP est inférieur au temps nécessaire pour que l'onde de choc 16 atteigne le point P. Ainsi, l'onde de détonation 14 peut parcourir le trajet OA, contourner le point A et parcourir le trajet AP avant que l'onde de choc 16 n'atteigne elle-même le point P : l'onde de détonation atteignant l'explosif utile 4 se propage donc dans un milieu qui n'est pas perturbé par l'onde de choc et on évite ainsi tous les inconvénients de l'art antérieur.If we consider a point P of the contact surface between the screen 10 and the mass of explosive charge 4, the detonation wave from point 7 propagating inside the initiating explosive 6 travels the path OA then the arc AP before reaching point P. As for the shock wave propagating inside the screen 10 it is generated as the detonation wave travels the path OA: the detonation wave passes through successive positions such as 14a and 14b corresponding to positions 16a and 16b of the shock wave. The fact that the screen 10 is made of a porous material and the shape given by a person skilled in the art means that the time for the detonation wave to travel along the path OA + AP is less than the time necessary for the shock wave 16 to reach point P. Thus, the detonation wave 14 can travel the path OA, bypass the point A and travel the path AP before the shock wave 16 reaches it- even point P: the detonation wave reaching the useful explosive 4 therefore propagates in an environment which is not disturbed by the shock wave and this avoids all the drawbacks of the prior art.

Quant à la figure 3b, elle illustre la propagation des ondes de la même manière que la figure 3a, mais dans le cas où l'écran 10 a la forme d'une lentille biconvexe : l'explosif d'amorçage 6 se présente alors comme une couche mince ayant sensiblement la forme d'une calotte sphérique. Dans tous les cas, la forme exacte de l'écran 10 sera déterminée par l'homme de l'art en fonction du matériau constituant l'écran et des dimensions de l'ensemble, les surfaces limitant l'écran pouvant être planes ou courbes.As for FIG. 3b, it illustrates the propagation of the waves in the same way as FIG. 3a, but in the case where the screen 10 has the shape of a biconvex lens: the initiating explosive 6 then appears as a thin layer having substantially the shape of a spherical cap. In all cases, the exact shape of the screen 10 will be determined by those skilled in the art depending on the material constituting the screen and the dimensions of the assembly, the surfaces limiting the screen can be flat or curved. .

La figure 3b illustre encore une réalisation particulière de l'invention dans laquelle le point d'intersection I entre l'onde de détonation et l'onde de choc parcourt l'arc A 18.FIG. 3b also illustrates a particular embodiment of the invention in which the point of intersection I between the detonation wave and the shock wave crosses the arc A 18.

En effet, si, à un instant donné, l'onde de détonation a contourné le point A et se trouve dans la position 14c, au même instant, l'onde de choc engendrée dans l'écran lorsque l'onde de détonation a parcouru le chemin OA se trouve dans la position 16c. Les ondes 14c et 16c se coupent en un point I : dans un cas particulier de l'invention, l'homme de l'art peut déterminer la forme du dispositif afin que le point I reste sur l'arc A 18 au fur et à mesure de la progression des ondes 14c et 16c.Indeed, if, at a given instant, the detonation wave has bypassed point A and is in position 14c, at the same instant, the shock wave generated in the screen when the detonation wave has passed path OA is located in position 16c. Waves 14c and 16c intersect at a point I: in a particular case of the invention, those skilled in the art can determine the shape of the device so that point I remains on the arc A 18 as and measurement of the progression of waves 14c and 16c.

Ainsi, le procédé et le dispositif objets de l'invention présentent des avantages particulièrement intéressants, dont le principal est d'obtenir un meilleur rendement que les dispositifs comparables de l'art antérieur puisque l'onde de détonation se propage dans un milieu qui n'est pas perturbé par l'onde de choc. D'autre part, à performances égales, dans le dispositif de l'invention, l'ensemble constitué par l'écran et l'explosif d'amorçage est nettement moins encombrant que dans les dispositifs de l'art antérieur, l'encombrement étant mesuré entre le point 7 qui correspond au point d'initiation sur la surface supérieure de l'explosif 6 et le point inférieur 18 de l'écran 10, c'est-à-dire le point où l'axe ou le plan de symétrie coupe l'écran 10 sur sa face opposée à l'explosif d'amorçage 6. La distance entre les points 7 et 18 dans le dispositif de l'invention est inférieure à 70 % de ce qu'elle est dans les dispositifs de l'art antérieur présentant des performances égales. Cette réduction de l'encombrement permet d'avoir une masse d'explosif de chargement plus importante pour une même hauteur totale, ce qui améliore encore le rendement de l'ensemble. Par exemple, si l'on utilise un dispositif comme celui de la figure 1, la hauteur de la charge entre la face supérieure de l'explosif d'amorçage 6 et la face inférieure de l'explosif de chargement 4 étant de 170 mm pour un diamètre de 100 mm, la hauteur de l'ensemble constitué par l'écran 10 et l'explosif 6 est de l'ordre de 40 mm. Avec l'invention, il est possible de réduire cette hauteur (distance entre les points 7 et 18 sur la figure 3) à 26 mm seulement et utiliser une masse d'explosif de chargement plus importante pour une même hauteur totale. On voit donc que le procédé et le dispositif objets de l'invention permettent d'atteindre des performances supérieures à celles des dispositifs de même type de l'art antérieur avec un encombrement moindre.Thus, the method and the device which are the subject of the invention have particularly advantageous advantages, the main one of which is to obtain a better yield than the comparable devices of the prior art since the detonation wave propagates in a medium which does not is not disturbed by the shock wave. On the other hand, for equal performance, in the device of the invention, the assembly constituted by the screen and the initiating explosive is significantly less bulky than in the devices of the prior art, the bulk being measured between point 7 which corresponds to the initiation point on the upper surface of the explosive 6 and the lower point 18 of the screen 10, that is to say the point where the axis or the plane of symmetry cuts the screen 10 on its face opposite to the initiating explosive 6. The distance between the points 7 and 18 in the device of the invention is less than 70% of what it is in the devices of the prior art having equal performance. This reduction in size makes it possible to have a greater mass of explosive charge for the same total height, which further improves the performance of the assembly. For example, if a device like that of FIG. 1 is used, the height of the charge between the upper face of the initiating explosive 6 and the lower face of the loading explosive 4 being 170 mm for a diameter of 100 mm, the height of the assembly constituted by the screen 10 and the explosive 6 is of the order of 40 mm. With the invention, it is possible to reduce this height (distance between points 7 and 18 in FIG. 3) to only 26 mm and use a greater mass of explosive charge for the same total height. It can therefore be seen that the method and the device which are the subject of the invention make it possible to achieve higher performance than that of devices of the same type in the prior art with less bulk.

Quant aux applications, elles sont nombreuses et variées et couvrent tous les domaines où l'on est amené à perforer ou découper une tôle ou d'autres matériaux.As for the applications, they are many and varied and cover all the fields where one is brought to perforate or cut a sheet or other materials.

Il est bien entendu que l'invention ne se limite pas aux seuls exemples de réalisation qui viennent d'être décrits mais que l'on peut envisager des variantes sans sortir pour autant du cadre de l'invention. L'homme de l'art pourra en effet selon les besoins et en fonction de chaque cas particulier modifier la forme du dispositif et utiliser d'autres matériaux que ceux mentionnés précédemment pour réaliser l'écran ou employer tout explosif convenable pour réaliser les charges d'amorçage et de chargement. Enfin, si les exemples décrits concernent des charges creuses, l'invention s'applique également à d'autres types de charges, formées ou plates.It is understood that the invention is not limited to the sole exemplary embodiments which have just been described but that it is possible to envisage variants without thereby departing from the scope of the invention. Those skilled in the art will in fact be able to modify the shape of the device according to the needs and according to each particular case and use other materials than those mentioned above to make the screen or use any suitable explosive to carry the charges. 'priming and loading. Finally, if the examples described relate to hollow charges, the invention also applies to other types of charges, formed or flat.

Claims (8)

1. Procédé de conformation d'une onde de détonation, du genre de ceux dans lesquels on interpose un écran (10) entre une masse d'explosif d'amorçage (6) et une masse d'explosif de chargement (4) afin que l'onde de détonation contourne l'écran (10), caractérisé en ce qu'on utilise un matériau poreux pour réaliser ce dernier et en ce qu'on lui donne une forme telle que, dans l'explosif de chargement (4), l'onde de détonation soit toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran.1. A method of shaping a detonation wave, of the type in which a screen (10) is interposed between a mass of initiating explosive (6) and a mass of loading explosive (4) so that the detonation wave bypasses the screen (10), characterized in that a porous material is used to produce the latter and in that it is given a shape such that, in the loading explosive (4), the detonation wave is always ahead of the shock wave from the screen. 2. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, du type comportant une masse d'explosif de chargement (4) et une masse d'explosif d'amorçage (6) en contact l'une avec l'autre mais séparées l'une de l'autre par un écran (10) sur une partie de leur surface de contact, caractérisé en ce que ledit écran (10) est une masse d'un matériau poreux ayant une forme et des dimensions telles que, dans l'explosif de chargement (4), l'onde de détonation soit toujours en avance sur l'onde de choc issue de l'écran (10).2. Device for implementing the method according to claim 1, of the type comprising a mass of explosive charge (4) and a mass of initiating explosive (6) in contact with each other but separated from each other by a screen (10) on a part of their contact surface, characterized in that said screen (10) is a mass of porous material having a shape and dimensions such that, in the explosive charge (4), the detonation wave is always ahead of the shock wave from the screen (10). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par l'explosif d'amorçage (6), l'écran (10) et l'explosif de chargement (4) présente une symétrie de révolution autour d'un axe (9).3. Device according to claim 2, characterized in that the assembly consisting of the initiating explosive (6), the screen (10) and the loading explosive (4) has a symmetry of revolution around an axis (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit écran (10) a une forme telle que son épaisseur diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne de l'axe de symétrie (9).4. Device according to claim 3, characterized in that said screen (10) has a shape such that its thickness decreases as one moves away from the axis of symmetry (9). 5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par l'explosif d'amorçage (6), l'écran (10) et l'explosif de chargement (4) a une forme linéaire et est symétrique par rapport à un plan longitudinal.5. Device according to claim 2, characterized in that the assembly constituted by the initiating explosive (6), the screen (10) and the loading explosive (4) has a linear shape and is symmetrical by in relation to a longitudinal plane. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit écran (10) a une forme telle que, dans toute section droite du dispositif, son épaisseur diminue au fur et à mesure qu'on s'éloigne du plan de symétrie.6. Device according to claim 5, characterized in that said screen (10) has a shape such that, in any cross section of the device, its thickness decreases as one moves away from the plane of symmetry. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le rapport de la densité du matériau poreux constituant l'écran à la densité du même matériau à l'état compact est compris entre 0,2 et 0,6.7. Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the ratio of the density of the porous material constituting the screen to the density of the same material in the compact state is between 0.2 and 0, 6. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le matériau poreux constituant l'écran est choisi dans le groupe comprenant : les métaux frittés, les alliages métalliques frittés, les oxydes métalliques frittés, les sels frittés, le verre sous forme de grains ou de billes agglomérés et les céramiques.8. Device according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the porous material constituting the screen is chosen from the group comprising: sintered metals, sintered metal alloys, sintered metal oxides, sintered salts, glass in the form of grains or agglomerated beads and ceramics.
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