FR2648222A1 - PROJECTILE-FLECHE WITH KINETIC ENERGY - Google Patents
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Abstract
Un projectile-flèche à énergie cinétique comporte un élément perforant sensiblement en forme de barreau auquel est fixé un dispositif stabilisateur, ainsi que des éléments de sabot de lancement éjectables. Dans le projectile de l'invention, l'élément perforant 2, 3 n'a pas une structure homogène mais comprend une chemise de soutien relativement légère 2 dans laquelle est placé un pénétrateur 3 dont le diamètre est inférieur à celui de la chemise de soutien 2 et dont le rapport d'allongement est sensiblement augmenté. Application du projectile de l'invention à l'obtention de vitesses d'impact très élevées, tandis que le rapport d'allongement élevé du pénétrateur assure des performances de balistique terminale extrêmement élevées.A kinetic energy arrow projectile has a substantially bar-shaped perforating element to which a stabilizer is attached, as well as ejectable launch shoe elements. In the projectile of the invention, the perforating element 2, 3 does not have a homogeneous structure but comprises a relatively light support jacket 2 in which is placed an indenter 3 whose diameter is smaller than that of the support jacket. 2 and whose aspect ratio is significantly increased. Application of the projectile of the invention to obtaining very high impact velocities, while the high aspect ratio of the penetrator ensures extremely high terminal ballistic performance.
Description
La présente invention concerne un projectile-The present invention relates to a projectile-
flêche à énergie cinétique comprenant des éléments de sabot de lancement éjectables, un élément perforant sensiblement en forme de barreau et un dispositif kinetic energy arrow comprising ejectable launch pad elements, a substantially rod-shaped perforating member and a device
stabilisateur fixé à celui-ci.stabilizer attached to it.
Un tel projectile-flêche à énergie cinétique comporte des éléments de sabot de lancement éjectables qui servent en balistique intérieure à assurer l'étanchéité, le guidage et la transmission de la poussée, un élément perforant sensiblement en forme de barreau qui est destiné à la perforation de la cible ainsi qu'un dispositif de stabilisation fixé à celui-ci, qui doit stabiliser et guider aérodynamiqement le Such a kinetic energy projectile-arrow includes ejectable launching shoe elements which serve as an internal ballistics device for sealing, guiding and transmitting the thrust, a substantially rod-shaped perforating element which is intended for perforation. of the target and a stabilization device attached to it, which must stabilize and guide aerodynamically the
projectile.projectile.
Pour améliorer le comportement aérodynamique, on peut également, le cas échéant, ajouter à ce dispositif de stabilisation une pointe que l'on fixe sur To improve the aerodynamic behavior, it is also possible, if necessary, to add to this stabilizing device a point which is fixed on
l'élément perforant.the perforating element.
Du point de vue des caractéristiques fondamentales, un tel projectile à énergie cinétique ressemble d'une certaine manière à un projectile perforant gyroscope tiré par un canon à tube rayé, pour lequel la chemise d'obus ou, plus précisément, les ceintures de l'obus remplissent la fonction des éléments de sabot de lancement, tandis que, de son côté, le noyau dur formant élément perforant ne vient pas en contact avec la surface interne du tube. Les obus stabilisés par effet gyroscopique sont maintenus très fermement selon leur direction longitudinale. Le rapport longueur/diamètre se situe préférentiellement autour de 3 ou 4, alors que les rapports supérieurs à 5 ne permettent plus de parvenir à une stabilisation. Compte tenu de leur longueur relativement faible, les projectiles de ce type From the point of view of the fundamental characteristics, such a kinetic energy projectile in some way resembles a gyro-perforated projectile fired by a rifled barrel, for which the shrapnel or, more precisely, the belts of the shells fulfill the function of the launch pad elements, while, for its part, the hard core forming piercing element does not come into contact with the inner surface of the tube. Gyroscopically stabilized shells are held very firmly in their longitudinal direction. The length / diameter ratio is preferably around 3 or 4, while ratios greater than 5 no longer make it possible to stabilize. Given their relatively small length, projectiles of this type
présentent des performances correspondantes limitées. have corresponding limited performance.
L'élément perforant d'un projectile flèche à énergie cinétique classique est formé d'un matériau que l'on prend le plus dur possible, ce matériau ayant une haute densité optimisée pour l'application particulière, et pouvant être du tungstène. Il en résulte que la performance de balistique terminale et aussi la capacité de perforation d'un tel projectile s'accroissent, toutes choses égales d'ailleurs, si une vitesse d'impact très élevée se prolonge, mais, de façon surprenante, seulement si le rapport d'allongement s'élève pour une masse constante ou The perforating element of a conventional kinetic energy arrow projectile is formed of a material that is taken as hard as possible, this material having a high density optimized for the particular application, and possibly tungsten. As a result, the performance of terminal ballistics and also the perforation capacity of such a projectile increases, all things being equal, if a very high impact speed is prolonged, but, surprisingly, only if the ratio of elongation rises for a constant mass or
sensiblement réduite.significantly reduced.
C'est en raison de la résistance mécanique limitée en matière de tractioncompression et de flambement et en raison de la nécessité d'assurer la stabilité de vol, que l'on a un effet direct sur la performance à l'impact, car la section nécessaire limite This is because of the limited mechanical strength in terms of traction compression and buckling and because of the need to ensure stability of flight, that one has a direct effect on impact performance because the section necessary limit
l'allongement de l'élément perforant. the elongation of the perforating element.
Le fait d'allonger l'élément perfOrant sans réduire notablement son diamètre entraîne un important accroissement de masse du projectile, et par conséquent une diminution de la vitesse initiale avec une trajectoire moins tendue, et aussi une durée de vol Extending the perfoiant element without substantially reducing its diameter results in a significant increase in the mass of the projectile, and consequently a decrease in the initial velocity with a less tense trajectory, and also a duration of flight.
allongée et une performance amoindrie. elongated and poor performance.
D'un canon à tube lisse moderne, qui doit être dirigé au moment d'un tir vers une cible mobile à grande distance, on attend non seulement une précision élevée du point d'ir act mais aussi une trajectoire tendue et une From a modern smooth-tube gun, which must be directed at the moment of a firing at a moving target at great distance, not only is a high accuracy of the ir act point expected but also a tense trajectory and
durée de vol aussi brève que possible. flight time as short as possible.
Par ailleurs, l'accroissement de l'allongement de l'élément perforant ne produit son plein effet en balistique terminale que pour des vitesses à l'impact élevées. Compte-tenu des arguments précédents, on ne pouvait obtenir jusqu'à présent une augmentation notable des performances de balistique terminale par un accroissement du rapport d'allongement de l'élément perforant et/ou une longueur accrue de ce dernier, sans perdre les performances favorables d'un canon à tube lisse. Partant de là, on s'est constamment efforcé d'accroître la vitesse initiale des canons et, à cet égard, tout ce que l'on peut demander au mode de fabrication et au matériau du tube, a déjà été obtenu par les techniques de pointe mises en oeuvre jusqu'à aujourd'hui. De plus, un tel accroissement de la vitesse initiale ne peut être atteint qu'en allegeant l'ensemble formé par le projectile et son sabot de lancement. De ce fait, on a évidemment intérêt à réduire aussi la masse de l'élément perforant lui-même, mais cette réduction a de son côté une incidence négative sur les performances de On the other hand, increasing the elongation of the perforating element produces its full effect in terminal ballistics only at high impact velocities. In view of the foregoing arguments, a substantial increase in the performance of terminal ballistics could not be obtained until now by increasing the aspect ratio of the perforating element and / or by increasing the length of the latter, without losing the performances. favorable of a smooth tube gun. On the basis of this, constant efforts have been made to increase the initial velocity of the barrels, and in this respect all that can be asked of the method of manufacture and the material of the tube has already been obtained by peaks implemented until today. In addition, such an increase in the initial speed can be achieved only by lightening the assembly formed by the projectile and its launching shoe. Therefore, it is obviously advantageous to reduce the mass of the perforating element itself, but this reduction has a negative impact on the performance of the perforating element.
balistique terminale.terminal ballistics.
En raison de ces exigences parfois contradictoires, le spécialiste n'a finalement que la possibilité d'optimiser, pour chaque application projetée, les caractéristiques du projectile flèche à Because of these sometimes contradictory requirements, the specialist finally only has the possibility of optimizing, for each projected application, the characteristics of the projectile arrow at
énergie cinétique à l'intérieur des limites connues. kinetic energy within known limits.
La présente invention permet de franchir les limites ci-dessus et de parvenir à un important accroissement des performances en balistique terminale, sans réduire pour autant la précision d'impact et la vitesse initiale; l'invention a au contraire tendance, en outre, pour une charge invariable du tube de canon, à accroître encore la vitesse initiale, et en même temps à augmenter préférentiellement la longueur de la partie du The present invention makes it possible to overcome the above limitations and achieve a significant increase in terminal ballistic performance, without reducing impact accuracy and initial velocity; on the contrary, the invention tends, for an invariable load of the barrel tube, to further increase the initial speed, and at the same time to increase the length of the portion of the barrel.
projectile qui est efficace en balistique terminale. projectile that is effective in terminal ballistics.
Pour cela conformément à la présente invention, l'élément perforant n'est pas constitué, comme jusqu'à présent, par un barreau sensiblement homogène, mais par une chemise de soutien aussi légère que possible dans laquelle on place, en le centrant, un dispositif pénétrateur de forme allongée, dont le diamètre est For this in accordance with the present invention, the perforating element is not constituted, as so far, by a substantially homogeneous bar, but by a support case as light as possible in which is placed, in the center, a penetrator device of elongated shape, the diameter of which is
sensiblement inférieur à celui de la chemise de soutien. significantly lower than that of the support shirt.
Ce pénétrateur peut être formé par un barreau continu ou également, comme cela va être développé plus loin de façon détaillée, au moyen de plusieurs tronçons This indenter can be formed by a continuous bar or also, as will be developed further in detail, by means of several sections
séparés, disposés l'un à la suite de l'autre. separated, arranged one after the other.
Le diamètre du pénétrateur a de préférence une valeur comprise seulement entre environ le quart et la moitié du diamètre de la chemise, et mieux encore entre le quart et le tiers du diamètre de la chemise, en étant The diameter of the indenter preferably has a value of only between about one quarter and one half of the jacket diameter, and more preferably between one-quarter and one-third of the jacket diameter, being
dans tous les cas plus petit que cette dernière. in all cases smaller than the latter.
La chemise est conformée et reliée au pénétrateur de telle manière que, au départ du coup, elle transmette la force d'accélération au pénétrateur et empêche celui-ci de provoquer un arrachement, un écrasement ou un flambement, atténue en balistique extérieure les vibrations transversales du pénétrateur et empêche en particulier un mouvement d'excursion du pénétrateur en dehors de la direction de vol. Si l'élément perforant du projectile-flèche à énergie cinétique conforme à l'invention présente les The jacket is shaped and connected to the penetrator in such a way that, at the start of the stroke, it transmits the acceleration force to the penetrator and prevents the penetrator from causing tearing, crushing or buckling, attenuates in outer ballistics the transverse vibrations. of the indenter and in particular prevents an excursion movement of the indenter out of the direction of flight. If the perforating element of the kinetic energy arrow projectile according to the invention has the
mêmes dimensions que l'élément perforant d'un projectile- same dimensions as the perforating element of a projectile-
flèche connu, alors l'élément perforant de l'invention est sensiblement plus léger, car seul son pénétrateur est composé d'un matériau particulièrement lourd adapté à des performances élevées en balistique terminale, tandis que ce matériau constitue la totalité de l'élément perforant d'un projectile connu et que la chemise est désormais sensiblement plus légère qu'elle n'était, lorsqu'elle known boom, then the perforating element of the invention is substantially lighter, because only its indenter is composed of a particularly heavy material suitable for high performance in terminal ballistics, while this material is the entire perforating element of a known projectile and that the shirt is now significantly lighter than it was when
était formée dans ce matériau massif. was formed in this massive material.
De ce fait, il est possible de communiquer au projectile de l'invention, pour une même charge d'un tube de canon, une vitesse initiale plus élevée que ce n'est le cas, en comparaison, pour un projectile à énergie Therefore, it is possible to communicate to the projectile of the invention, for the same charge of a barrel tube, a higher initial speed than is the case, in comparison, for an energy projectile
cinétique connu.known kinetics.
En outre, de par l'effet de soutien de la chemise, le sabot de lancement peut être réalisé In addition, by the support effect of the shirt, the launch pad can be realized
sensiblement plus court et par conséquent plus léger. significantly shorter and therefore lighter.
Avec un projectile homogène soumis à une accélération non stable, le sabot de lancement devait en effet s'étendre sur presque toute la longueur du projectile. Au contraire, avec le projectile de l'invention, la longueur du sabot de lancement est fixée d'emblée à une valeur inférieure à celle de l'enveloppe (environ 2 à 3 With a homogeneous projectile subjected to an unstable acceleration, the launch pad had to extend over almost the entire length of the projectile. On the contrary, with the projectile of the invention, the length of the launching shoe is fixed at the outset at a value lower than that of the envelope (approximately 2 to 3
calibres).calibres).
On doit pourtant tenir compte de ce que, en parcourant la trajectoire, le projectile de l'invention subit une diminution de vitesse plus forte que celle du projectile connu, en raison de la plus grande légèreté de son élément perforant. Néanmoins, pour une distance de tir habituelle, le projectile à énergie cinétique de l'invention conserve une vitesse d'impact plus élevée que le projectile connu. Par ailleurs, pour une vitesse d'impact égale du projectile de l'invention et du projectile connu, les contraintes du tube du canon au départ du coup sont réduites, de sorte que la durée de vie du tube de canon est augmentée, et de plus le système However, it must be taken into account that, in traversing the trajectory, the projectile of the invention undergoes a decrease in speed stronger than that of the known projectile, because of the greater lightness of its perforating element. Nevertheless, for a usual firing distance, the kinetic energy projectile of the invention retains a higher impact velocity than the known projectile. Moreover, for an equal impact velocity of the projectile of the invention and the known projectile, the stresses of the barrel tube at the start of the stroke are reduced, so that the life of the barrel tube is increased, and plus the system
supportant le canon subit des efforts plus faibles. supporting the barrel undergoes weaker efforts.
Comme le projectile connu et le projectile de l'invention ont un comportement aérodynamique sensiblement identique, si on considère la différence de perte de vitesse sur le parcours de la trajectoire, on peut en conclure que. la performance de L'impact des deux As the known projectile and the projectile of the invention have a substantially identical aerodynamic behavior, if we consider the difference of loss of speed on the path of the trajectory, we can conclude that. the performance of the impact of the two
projectiles est sensiblement égale. projectiles is substantially equal.
Le pénétrateur du projectile à énergie cinétique de l'invention présente cependant un rapport d'allongement nettement plus grand que celui du projectile connu; il en résulte que la performance de balistique terminale, et aussi la puissance de pénétration du projectile de l'invention sont nettement supérieures, comparativement à celles du projectile connu, pour des vitesses à l'impact égale. Certes, pour le projectile à énergie cinétique connu, l'ensemble de l'élément perforant contribue à la performance de balistique terminale, alors que, pour le projectile de l'invention, la chemise n'apporte qu'une faible contribution à la performance de balistique terminale, néanmoins compte tenu des raisons mentionnées ci-dessus (essentiellement du rapport d'allongement du pénétrateur plus élevé) la caractéristique la plus intéressante, à savoir la puissance de pénétration, est sensiblement renforcée dans le cas du projectile à énergie cinétique de l'invention. Il résulte également de cela, que, dans des cibles particulières, l'utilisation d'une chemise de protection du pénétrateur peut notablement renforcer les The penetrator of the kinetic energy projectile of the invention, however, has an aspect ratio substantially greater than that of the known projectile; As a result, the terminal ballistic performance, and also the penetration power of the projectile of the invention are significantly higher, compared to that of the known projectile, for speeds with equal impact. Admittedly, for the known kinetic energy projectile, the whole of the perforating element contributes to the performance of terminal ballistics, whereas, for the projectile of the invention, the shirt contributes only a small contribution to the performance terminal ballistics, nevertheless considering the reasons mentioned above (mainly of the ratio of elongation of the higher penetrator) the most interesting characteristic, namely the power of penetration, is substantially reinforced in the case of the projectile with kinetic energy of the invention. It also results from this that, in particular targets, the use of an indenter protection jacket can significantly enhance
performances du projectile, comme on va l'expliquer ci- projectile performance, as will be explained below.
dessous plus en détail.below in more detail.
Comme cela apparaît clairement, l'invention parvient à résoudre le problème énoncé plus haut dans toute son étendue et par conséquent dans ses différents aspects partiels qui semblent parfois contradictoires (accroissement du rapport d'allongement pour une même performance à l'impact, respectivement à l'accroissement As it is clear, the invention manages to solve the problem stated above in all its extent and therefore in its various partial aspects that sometimes seem contradictory (increasing the aspect ratio for the same impact performance, respectively to increasing
de la vitesse initiale et de la vitesse à l'impact). initial speed and impact velocity).
On peut faire varier dans de larges limites les paramètres du projectileflèche à énergie cinétique de l'invention et les optimiser en fonction de chaque cas d'utilisation, et cela nettement mieux qu'on ne pouvait le faire zvec le projectile à énergie cinétique classique. En partant du fait que, par exemple, pour un projectile-flèche à énergie cinétique classique ayant une longueur déterminée en fonction de la stabilité voulue pour éviter les vibrations de flexion ou le flambement, un diamètre d'au moins 28 à 30 mm est nécessaire, alors, pour la même stabilité et la même longueur, on peut réaliser un pénétrateur conforme à l'invention inséré dans une chemise, dont le diamètre a seulement une valeur The parameters of the kinetic energy projectile arrow of the invention can be varied within wide limits and optimized according to each use case, and this is much better than could be done with the conventional kinetic energy projectile. Starting from the fact that, for example, for a conventional kinetic energy deflection projectile having a length determined according to the desired stability to avoid bending vibrations or buckling, a diameter of at least 28 to 30 mm is required , then, for the same stability and the same length, it is possible to produce an indenter according to the invention inserted into a jacket, the diameter of which only has a value
comprise entre 10 et 15 mm.between 10 and 15 mm.
Il est par conséquent possible de mettre en oeuvre des pénétrations très minces ayant des rapports d'allongement correspondants extrêmement élevés qui, étant soutenus uniquement par une chemise, peuvent être It is therefore possible to implement very thin penetrations having extremely high corresponding aspect ratios which, being supported only by a jacket, can be
accélérés et maintenus stables en balistique extérieure. accelerated and maintained stable in outer ballistics.
Comme le pénétrateur du projectile de l'invention ne doit pas correspondre à des exigences aérodynamiques, la section transversale d'un tel pénétrateur ou d'un tronçon de celui-ci peut être choisie Since the penetrator of the projectile of the invention does not have to correspond to aerodynamic requirements, the cross-section of such an indenter or a section thereof may be chosen
dans des limites étendues en vue d'être optimisée. within extended limits in order to be optimized.
Fondamentalement, il est avantageux pour une raison de simplicité relative de fabrication, d'avoir un pénétrateur pourvu d'une section circulaire, mais il peut également être avantageux que le pénétrateur présente une section polygonale, par exemple hexagonale, grâce à quoi il acquiert une résistance intrinsèque au flambement de Basically, it is advantageous for a reason of relative simplicity of manufacture, to have an indenter provided with a circular section, but it can also be advantageous for the indenter to have a polygonal section, for example hexagonal, thanks to which it acquires a intrinsic resistance to buckling
valeur plus élevée.higher value.
Cette résistance intrinsèque au flambement peut être encore améliorée au moyen de nervures longitudinales externes que l'on forme sur le côté extérieur du pénétrateur. De plus, avec une telle section du pénétrateur, on peut réaliser un pénétrateur de masse This intrinsic buckling resistance can be further improved by means of external longitudinal ribs which are formed on the outer side of the indenter. Moreover, with such a section of the indenter, it is possible to realize a mass penetrator
particulièrement faible.particularly weak.
Pour autant que le pénétrateur de l'invention est constitué de plusieurs tronçons séparés, disposés l'un à la suite de l'autre, ceux-ci peuvent également comporter de préférence des façonnages différents et respectivement des matériaux différents; des pénétrateurs Provided that the indenter of the invention consists of several separate sections, arranged one after the other, they may also preferably comprise different shaping and respectively different materials; indenters
segmentés de ce type ont été décrits, considérés en eux- Segments of this type have been described, considered in
mêmes, non pour un projectile destiné à être tiré, c'est- the same, not for a projectile to be fired, that is
à-dire envoyé sur une trajectoire aérienne. Comme en outre on estime que la performance d'un tel élément perforant dépend d'une façon décisive des intervalles possibles entre les pénétrateurs élémentaires, le projectile de l'invention offre la possibilité de to say, sent on an aerial trajectory. As furthermore it is considered that the performance of such a perforating element depends decisively on the possible intervals between the elementary penetrators, the projectile of the invention offers the possibility of
réaliser des intervalles importants. make important intervals.
Ces tronçons élémentaires peuvent être constitués de façon à former des composants soutenant le comportement agressif à l'égard de cibles fortement inclinées, alors qu'il sont relativement courts et que, de ce fait, ils sont en état au cours de la pénétration dans le blindage incliné, d'établir le trajet de pénétration le plus court. Ils peuvent aussi être formés, sur la base de leurs matériaux constitutifs et de leur façonnage, de façon à provoquer, en présence de cibles minces ou de cloisons placées en avant de blindages, des effets particuliers, par exemple des effets latéraux importants. Il est aussi possible que l'un des tronçons forme par exemple la pointe de l'élément perforant et que, en raison de sa constitution, parce que,-par exemple, il comprend un matériau particulièrement fragile et par conséquent facilement décomposable dans l'élément réactif d'un blindage actif avec lequel la cible est protégée, il puisse réaliser une perforation d'un diamètre si important que la partie restante du pénétrateur venant à la suite ou que, au moins, quelques uns des tronçons suivants, ne soient pas perturbés dans These elementary sections can be made to form components supporting the aggressive behavior with respect to highly inclined targets, while they are relatively short and that, therefore, they are in good condition during the penetration into the body. inclined shield, establish the shortest penetration path. They can also be formed, on the basis of their constituent materials and their shaping, so as to cause, in the presence of thin targets or partitions placed in front of shielding, particular effects, for example significant lateral effects. It is also possible that one of the sections for example forms the tip of the perforating element and that, because of its constitution, because, for example, it comprises a particularly fragile material and therefore easily decomposable in the reactive element of an active shield with which the target is protected, it can achieve a perforation of such a large diameter that the remaining part of the indenter following or that, at least, some of the following sections, are not disturbed in
leur direction de vol par ce blindage actif. their direction of flight by this active armor.
Dans cette mesure, le projectile à énergie cinétique de l'invention peut avoir l'efficacité d'un projectile--tandem, dans lequel le tronçon de pénétrateur formant la pointe du projectile déclenche le blindage actif, qui perturbe ce tronçon de toutes façons et le cas échéant une partie des tronçons suivants, mais dont l'effet est tellement amoindri que les tronçons de pénétrateur venant à la suite dans la direction de vol peuvent, avec leur efficacité intégrale, perforer la To this extent, the kinetic energy projectile of the invention can have the effectiveness of a tandem projectile, in which the penetrator section forming the projectile tip triggers the active armor, which disturbs this section anyway and if necessary a part of the following sections, but whose effect is so reduced that the penetrator sections coming in the direction of flight can, with their full efficiency, perforate the
cible devenue sans protection.target become unprotected.
En particulier, lors de l'attaque d'un blindage actif, il est avantageux que le diamètre des tronçons décroisse de l'avant vers l'arrière, afin que le tronçon le plus en avant pourvu du plus grand diamètre puisse produire une perforation dans un élément de protection en déplacement transversal par rapport à la direction de vol, le diamètre dudit tronçon étant si grand que, malgré le mouvement transversal de l'élément protecteur, le plus possible de tronçons consécutifs puissent passer sans In particular, when attacking an active shield, it is advantageous for the diameter of the sections to decrease from front to rear, so that the most forward section provided with the largest diameter can produce a perforation in a protection element in transverse displacement with respect to the direction of flight, the diameter of said section being so large that, in spite of the transverse movement of the protective element, as many consecutive sections as possible can pass without
être perturbés.be disturbed.
Les tronçons peuvent être adjacents les uns aux autres selon la direction axiale, de manière que la série des tronçons ait sur la cible le même effet qu'un barreau unique. Il est cependant possible, et souvent avantageux, que les tronçons présentent un espacement axial réciproque; de cette manière, la perturbation, par un blindage actif, d'un tronçon situé devant ou derrière sur la trajectoire n'agit pas immédiatement sur le The sections may be adjacent to each other in the axial direction, so that the series of sections has on the target the same effect as a single bar. It is possible, however, and often advantageous, that the sections have a reciprocal axial spacing; in this way, the disruption, by an active armor, of a section in front of or behind the trajectory does not act immediately on the
tronçon suivant ou placé devant.next section or placed in front.
De son côté, la chemise doit satisfaire en premier lieu la nécessité de transmettre la force d'accélération du sabot de lancement au pénétrateur, de soutenir le pénétrateur à l'encontre du flambement et des vibrations transversales et de favoriser l'aérodynamisme de l'ensemble du projectile. Du reste, la chemise doit For its part, the shirt must satisfy in the first place the need to transmit the thrust force of the throwing shoe to the penetrator, to support the indenter against buckling and transverse vibrations and to promote the aerodynamics of the whole projectile. Moreover, the shirt must
être aussi légère que possible.be as light as possible.
Dans toute une série de cas, il peut être également avantageux de constituer la chemise avec des matériaux tels qu'ils procurent une efficacité propre supplémentaire déterminée. Ils peuvent aussi bien concerner la capacité de perforation que comporter des effets supplémentaires, par exemple des propriétés pyrophoriques. Enfin, il est connu que, avec les vitesses de vol élevées que le projectile de l'invention peut atteindre, des efforts thermiques considérables se manifestent sur la surface du projectile. Déjà, avec des pénétrateurs minces dépourvus de chemise, la chaleur dégagée, dans le cas des distances normales d'attaque et des durées de vol habituelles, peut aller jusqu'à détruire le projectile. La chemise empêche cette destruction de différentes manières, par son épaisseur ou par le choix du matériau (par exemple céramique) ou, dans le futur, en évacuant la chaleur par une vaporisation In a variety of cases, it may also be advantageous to form the jacket with materials such that they provide a determined additional self-efficacy. They may as well concern the perforation capacity as comprise additional effects, for example pyrophoric properties. Finally, it is known that, with the high flight speeds that the projectile of the invention can achieve, considerable thermal forces are manifested on the surface of the projectile. Already, with thin penetrators without a shirt, the heat released, in the case of the normal distances of attack and the usual durations of flight, can even destroy the projectile. The jacket prevents this destruction in various ways, by its thickness or by the choice of the material (for example ceramics) or, in the future, by evacuating the heat by a vaporization
limitée.limited.
La chemise peut avantageusement être constituée par un corps massif entourant le pénétrateur, et se composer notamment d'un métal incluant des additifs The jacket may advantageously consist of a solid body surrounding the indenter, and may consist in particular of a metal including additives
destinés à réduire le poids.intended to reduce weight.
D'autre part, la chemise peut être formée de préférence en un matériau homogène, le terme homogène ne devant pas être pris ici au sens microscopique; un matériau poreux ou régulier incorporant des additifs doit On the other hand, the liner may preferably be formed of a homogeneous material, the homogeneous term not to be taken here in the microscopic sense; a porous or regular material incorporating additives
aussi être considéré ici comme homogène. also be considered here as homogeneous.
Dans de nombreux cas, il est également avantageux de donner à la densité du matériau de la chemise une distribution déterminée, avec des valeurs décroissant quelque peu dans le sens du mouvement du pénétrateur. Dans ce cas, il est particulièrement avantageux de former la chemise à partir de tubes enfilés l'un sur l'autre, ces tubes ayant des densités différentes. La densité du matériau peut aussi varier selon la:irection axiale pour positionner à peu près le In many cases, it is also advantageous to give the density of the liner material a determined distribution, with values decreasing somewhat in the direction of movement of the indenter. In this case, it is particularly advantageous to form the liner from tubes threaded on one another, these tubes having different densities. The density of the material can also vary according to the axial irection to position approximately the
centre de gravité sur l'axe longitudinal du projectile. center of gravity on the longitudinal axis of the projectile.
La chemise peut aussi être formée avec une partie creuse et présenter des nervures internes longitudinales dans des plans axiaux, ces nervures assurant l'étayage nécessaire du pênétrateur. Ce dernier peut en même temps, de son côté, être entouré du matériau de la chemise qui amortit les vibrations et qui, grâce aux nervures longitudinales rapportées, répartit les forces d'appui sur le pourtour du pénétrateur, mais il est également possible et, lorsqu'on utilise un pénétrateur muni de nervures externes longitudinales, particulièrement avantageux, que les nervures internes longitudinales de la chemise soient posées directement contre le pénétrateur et, préférentiellement se confondent avec les nervures externes longitudinales de celui-ci. Le pénétrateur peut présenter, sur toute sa longueur, sur une partie de sa longueur ou sur un tronçon longitudinal, un filetage extérieur qui est vissé sur un filetage intérieur de la chemise; mais, dans de nombreux cas, il est avantageux de constituer la chemise comme une matrice pour le pénétrateur et d'assembler l'élément The liner may also be formed with a hollow portion and have longitudinal internal ribs in axial planes, these ribs providing the necessary shoring of the bolt. The latter can at the same time, on its side, be surrounded by the material of the liner which damps the vibrations and which, thanks to the longitudinal ribs reported, distributes the bearing forces around the periphery of the penetrator, but it is also possible and, when using an indenter with longitudinal external ribs, particularly advantageous, the longitudinal internal ribs of the jacket are placed directly against the indenter and preferably merge with the longitudinal outer ribs thereof. The penetrator may have, over its entire length, over a part of its length or over a longitudinal section, an external thread which is screwed onto an internal thread of the sleeve; but, in many cases, it is advantageous to build the shirt as a matrix for the indenter and assemble the element
perforant en formant une pièce de coulée composite. perforating by forming a composite casting piece.
On peut également réaliser la chemise en matériau fritté et de même le pénétrateur peut être emboîté dans la chemise lors du serrage et du frittage de celle-ci. En principe, il est possible et d'ailleurs réalisable et, compte tenu de la réduction de poids, avantageux, de constituer la chemise en enroulant des fibres à haute résistance à la traction autour du pénétrateur et de les imprégner d'une matière plastique It is also possible to make the sleeve of sintered material and the penetrator can also be fitted into the liner during clamping and sintering thereof. In principle, it is possible and moreover feasible and, taking into account the advantageous weight reduction, to constitute the jacket by winding fibers with high tensile strength around the indenter and to impregnate them with a plastic material.
formant la matrice.forming the matrix.
La forme extérieure de la chemise peut être optimisée du point de vue aérodynamique, de sorte que le projectile de l'invention représente une synthèse particulièrement heureuse entre les performances de balistique terminale et le comportement de la munition dans son ensemble, et qu'il est également particulièrement bien adapté, sur cette base, au domaine The outer shape of the liner can be aerodynamically optimized, so that the projectile of the invention represents a particularly happy synthesis between the end ballistics performance and the behavior of the ammunition as a whole, and that it is also particularly well adapted, on this basis, to the
des vitesses initiales extrêmement élevées. extremely high initial speeds.
La chemise peut également assurer des fonctions spéciales; il est notamment possible de former la chemise en vue de l'étayage du pénétrateur lors de son impact sur un blindage incliné par rapport à la direction de vol. Enfin, il est également possible de constituer la chemise de telle sorte que, lors de l'envoi d'un projectile-flèche à énergie cinétique conforme à l'invention par un canon actionné par énergie électrique, elle remplisse une fonction: la chemise peut par exemple assurer la fonction du sabot d'un canon électromagnétique, pour lequel le problème spécifique consiste en ce qu'il faut accélérer à des vitesses extrêmement élevées des projectiles très élancés avec des The shirt can also provide special functions; it is in particular possible to form the liner for the shoring of the penetrator during its impact on a shield inclined with respect to the direction of flight. Finally, it is also possible to form the jacket so that, when sending a kinetic energy projectile arrow according to the invention by a gun powered by electrical energy, it performs a function: the shirt can for example to ensure the function of the shoe of an electromagnetic gun, for which the specific problem is that it is necessary to accelerate at extremely high speeds very slender projectiles with
calibres relativement faibles.relatively small calibres.
La perte de vitesse du projectile à énergie cinétique de l'invention a pu être plus élevée d'un facteur 2 au maximum par rapport à un projectilehabituei (par exemple, au lieu de 50 m/s, elle est de 100 m/s sur une distance de vol de 1000 m dans le cas d'un char de combat); cette perte de vitesse peut cependant, dans la The speed loss of the kinetic energy projectile of the invention could have been higher by a factor of 2 at most compared to a projectilehabituei (for example, instead of 50 m / s, it is 100 m / s on a flight distance of 1000 m in the case of a battle tank); this loss of speed can, however, in the
plupart des cas, être compensée relativement facilement. in most cases, be relatively easily compensated.
Le projectile de l'invention permet en effet d'atteindre une vitesse initiale si largement supérieure, que sa vitesse à l'impact reste plus élevée que celle de la totalité des canons de la technique connue du domaine à prendre en considération. Avec cela, on peut en principe transposer le rapport d'allongement extrêmement élevé du pénétrateur du projectile de l'invention, en performances de balistique terminale aussi favorables de The projectile of the invention makes it possible to reach an initial speed so much greater that its impact speed remains higher than that of all the guns of the known technique of the field to be considered. With this, one can in principle transpose the extremely high elongation ratio of the penetrator of the projectile of the invention, in terms of terminal ballistic performance as favorable as
façon correspondante.corresponding way.
L'objet de l'invention va maintenant être expliqué plus en détail en se reportant aux dessins schématiques annexés, donnés à titre d'exemples; dans ces dessins: - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un projectile-flèche à énergie cinétique conforme à l'invention, avant le départ du coup; - la figure 2 est une coupe transversale de l'élément perforant du projectile de la figure 1; - la figure 3 est une coupe transversale d'une variante de réalisation de l'élément perforant; - la figure 4 est une coupe transversale d'une autre variante de réalisation de l'élément perforant; - la figure 5 est une coupe longitudinale de la pointe d'encore une autre variante de réalisation d'un élément perforant conforme à l'invention; et, - la figure 6 est une coupe longitudinale d'une variante supplémentaire de réalisation d'un The object of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying schematic drawings, given as examples; in these drawings: - Figure 1 is a longitudinal section of a projectile-arrow kinetic energy according to the invention, before the start of the stroke; FIG. 2 is a cross-section of the piercing element of the projectile of FIG. 1; - Figure 3 is a cross section of an alternative embodiment of the perforating element; - Figure 4 is a cross section of another embodiment of the perforating element; - Figure 5 is a longitudinal section of the tip of yet another embodiment of a perforating element according to the invention; and FIG. 6 is a longitudinal section of a further variant embodiment of a
élément perforant conforme à l'invention. perforating element according to the invention.
Le projectile représenté sur la figure 1 comprend un élément perforant 2, 3 pourvu d'un sabot de lancement 1, l'élément perforant étant composé d'une The projectile shown in FIG. 1 comprises a perforating element 2, 3 provided with a launch pad 1, the perforating element being composed of a
chemise 2 et d'un pénétrateur 3.shirt 2 and an indenter 3.
A l'extrémité de la queue du projectile (à gauche sur le dessin), est agencé un empennage. Le nez du At the end of the tail of the projectile (left on the drawing) is arranged a tail. The nose of
projectile est fortement rétréci et se termine en pointe. projectile is strongly narrowed and ends in a point.
La chemise 2 est constituée par une matrice sensiblement homogène, dans laquelle est inséré un barreau 3 en tant que pénétrateur, ce barreau traversant la chemise sur sa longueur, et ayant sensiblement la forme d'un cylindre de révolution. Le diamètre du pénétrateur 3 est environ le tiers de celui de la chemise The liner 2 is constituted by a substantially homogeneous matrix, in which is inserted a bar 3 as an indenter, the bar passing through the liner along its length, and having substantially the shape of a cylinder of revolution. The diameter of the indenter 3 is about one third of that of the shirt
2, mesuré au milieu de la longueur de celle-ci. 2, measured in the middle of the length thereof.
La figure 2 est une coupe transversale d'un élément perforant d'un autre mode de réalisation de projectile que celui représenté sur la figure 1; ici aussi le pénétrateur est constitué de même comme un barreau continu 3, mais la chemise 4 est pourvue d'espaces creux longitudinaux en vue d'un report de charge. En coupe transversale, la chemise 4 présente un anneau circulaire extérieur, à la limite du pourtour extérieur, et un anneau circulaire intérieur entourant le pénétrateur 3; les deux anneaux circulaires sont reliés par des entretoises radiales situées les unes en face des autres et accouplées par paires, ces entretoises s'étendant selon deux plans perpendiculaires l'un à l'autre et longitudinaux par rapport au projectile. Le Figure 2 is a cross-section of a perforating element of another projectile embodiment than that shown in Figure 1; here too the indenter is similarly constituted as a continuous bar 3, but the liner 4 is provided with longitudinal hollow spaces for load transfer. In cross-section, the liner 4 has an outer circular ring, at the edge of the outer periphery, and an inner circular ring surrounding the indenter 3; the two circular rings are connected by radial spacers located opposite each other and coupled in pairs, these spacers extending in two planes perpendicular to each other and longitudinal to the projectile. The
pénétrateur 3 peut être vissé dans la chemise 4. penetrator 3 can be screwed into the jacket 4.
Dans une représentation semblable à celle de la figure 2, la figure 3 montre un autre mode de réalisation, dans lequel un pénétrateur 5, ayant une section transversale en forme d'hexagone régulier, est entouré d'une chemise sensiblement massive, dont l'épaisseur décroit de l'intérieur vers l'extérieur. Si la décroissance doit être homogène, la chemise représentée sur la figure 3 peut être fabriquée par In a representation similar to that of FIG. 2, FIG. 3 shows another embodiment, in which an indenter 5, having a regular hexagonal cross-section, is surrounded by a substantially massive jacket, of which Thickness decreases from inside to outside. If the decrease is to be homogeneous, the jacket shown in FIG. 3 can be manufactured by
exemple en utilisant la métallurgie des poudres. example using powder metallurgy.
Mais il est également possible de constituer cette chemise au moyen de tubes glissant les uns sur les But it is also possible to build this shirt by means of tubes sliding on each
autres, pourvus le cas échéant de fentes ou de fraisures. other, provided, where appropriate, with slots or milling.
Dans la représentation de la figure 4, qui est semblable à celles des figures 2 et 3, deux modes de réalisation sont visibles: le pénétrateur 6 est pourvu de quatre nervures longitudinales, qui se font face par paires et s'étendent selon deux plans perpendiculaires l'un à l'autre passant par l'axe du projectile. Dans son ensemble, le pénétrateur 6 présente une section In the representation of Figure 4, which is similar to those of Figures 2 and 3, two embodiments are visible: the indenter 6 is provided with four longitudinal ribs, which face in pairs and extend in two perpendicular planes to each other passing through the axis of the projectile. As a whole, the indenter 6 has a section
transversale sensiblement cruciforme. cross-section substantially cruciform.
Ce pénétrateur 6 peut être moulé ou serré dans le matériau de matrice de telle sorte que le pénétrateur soit enrobé en totalité ou en grande partie dans le matériau de la chemise, mais il peut aussi être agencé dans une chemise semblable à la chemise 4 de la figure 2, dans la section transversale de laquelle l'anneau intérieur est supprimé, ce qui fait que les nervures radiales de la chemise collent contre les nervures longitudinales du pénétrateur 6 et peuvent être reliées à celles-ci en une pièce de coulée composite. La coulée composite rend possible la réalisation de réceptacles pour des pénétrateurs qui sans cela ne sont pas usinables ou ne le sont pas A des coûts supportables, tels que par exemple des monocristaux ou des métaux extrêmement durs; Sur les figures 5 et 6, les pénétrateurs sont constitués respectivement de tronçons individuels placés l'un derrière l'autre et qui, dans le mode de réalisation de la figure 5, sont aboutés les uns aux autres et forment ensemble un agencement de pénétrateur en forme de barreau, comme représenté sur la figure 1, tandis que les tronçons individuels du mode de réalisation du pénêtrateur de la figure 6 présentent mutuellement un espacement axial ainsi qu'un façonnage différent; pour ce dernier, le tronçon le plus en avant est constitué de telle sorte que sa surface périphérique forme une partie This indenter 6 may be molded or clamped into the matrix material such that the indenter is all or substantially embedded in the material of the jacket, but it may also be arranged in a jacket similar to the jacket 4 of the Figure 2, in the cross section of which the inner ring is removed, so that the radial ribs of the sleeve stick against the longitudinal ribs of the indenter 6 and can be connected thereto in a composite casting. Composite casting makes it possible to make receptacles for penetrators which otherwise are not machinable or are not at a tolerable cost, such as, for example, single crystals or extremely hard metals; In FIGS. 5 and 6, the indenters consist respectively of individual sections placed one behind the other and which, in the embodiment of FIG. 5, are abutted with each other and together form an indenter arrangement. rod shape, as shown in Figure 1, while the individual sections of the embodiment of the intruder of Figure 6 mutually exhibit axial spacing and different shaping; for the latter, the foremost section is constituted so that its peripheral surface forms a part
de la surface extérieure de l'élément perforant. the outer surface of the perforating element.
Les données et les résultats d'un exemple de réalisation vont maintenant être indiqués en face des The data and results of an exemplary embodiment will now be indicated in front of
valeurs correspondantes d'un projectile de comparaison. corresponding values of a comparison projectile.
Les deux projectiles sont constitués comme des Both projectiles are constituted as
projectiles destinés à un canon de char de gros calibre. projectiles for a heavy tank gun.
Projectile de comparaison: Elément perforant: cylindre en métal lourd Longueur: 1200 mm Diamètre extérieur: 28 mm Masse du projectile: 12 kg Comparative projectile: Piercing element: heavy metal cylinder Length: 1200 mm Outside diameter: 28 mm Weight of the projectile: 12 kg
Masse du sabot de lancement: 6 kg.Mass of the throwing shoe: 6 kg.
Le projectile de comparaison est tiré avec une vitesse initiale de 1450 m/s. En vertu de la charge élevée supportée en section transversale, ce projectile a une perte de vitesse faible, de sorte que, à une distance de combat de 2000 m, il atteint sa cible avec une vitesse qui est encore de 1370 m/s. On attribue à la performance de balistique terminale de cet essai une valeur The comparison projectile is fired with an initial velocity of 1450 m / s. Due to the high load supported in cross section, this projectile has a low speed loss, so that at a combat distance of 2000 m, it reaches its target with a speed that is still 1370 m / s. The terminal ballistic performance of this trial is credited with a value
conventionnelle de 1,0.conventional of 1.0.
Projectile exDérimental: Longueur: 1200 mm Diamètre du pénétrateur: 13 mm Masse du projectile en vol: 5 kg Eximental projectile: Length: 1200 mm Diameter of the penetrator: 13 mm Weight of the projectile in flight: 5 kg
Masse du sabot de lancement: 3 kg.Weight of the throwing shoe: 3 kg.
Avec cette structure, on peut compter sur une vitesse initiale de plus de2000 m/s. Ceci conduit, pour une distance de combat de 2000 m, à une performance relative supérieure à 1,3, en admettant une perte de With this structure, we can count on an initial speed of over 2000 m / s. This leads, for a 2000 m combat distance, to a relative performance greater than 1.3, admitting a loss of
vitesse de 200 m/s.speed of 200 m / s.
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