FR2665525A1 - HOLLOW LOAD. - Google Patents

Abstract

Afin de réduire la longueur d'une charge creuse, la charge inerte (12) de la charge creuse est constituée d'un empilage de disques (14 à 19), composés alternativement d'un matériau à faible compressibilité et d'un matériau à compressibilité élevée.In order to reduce the length of a shaped charge, the inert charge (12) of the shaped charge consists of a stack of discs (14 to 19), alternately composed of a material of low compressibility and of a material of low compressibility. high compressibility.

Description

"Charge creuse" L'invention concerne une charge creuse comportant uneThe invention relates to a hollow charge comprising a

charge-relais et au moins une charge inerte pour le guidage de l'onde de détonation appliquée sur la face frontale, tournée vers le revêtement de charge creuse, de la charge-relais. Dans les charges creuses connues, la charge inerte disposée entre la charge relais et le revêtement de charge creuse pour le guidage de l'onde de détonation a le plus souvent une forme de calotte ou une section en forme d'ogive,  relay load and at least one inert load for guiding the detonation wave applied to the front face, facing the hollow charge coating, of the relay load. In known hollow charges, the inert charge placed between the relay charge and the coating of hollow charge for guiding the detonation wave most often has a cap shape or a section in the shape of a warhead,

la calotte ou l'ogive reposant par sa base sur la charge-  the cap or warhead resting by its base on the load-

relais De cette manière, la charge principale est amorcée suivant un anneau par la charge-relais L'onde de détonation se propage alors du point d'initiation annulaire de la charge principale, le long de la charge inerte, en direction du revêtement de charge creuse et rencontre ce dernier suivant un angle qui produit un dard de charge creuse optimal pour la  relay In this way, the main charge is initiated in a ring by the relay charge. The detonation wave then propagates from the annular point of initiation of the main charge, along the inert charge, towards the charge coating. digs and meets the latter at an angle which produces an optimal hollow charge dart for the

charge creuse concernée.shaped charge concerned.

Afin d'empêcher que l'onde de choc se propageant à l'intérieur de la charge inerte atteigne un point de la surface extérieure de la charge inerte avant l'onde de détonation, qui se propage à l'intérieur de l'explosif autour de la charge inerte, les charges inertes pour le guidage de l'onde de détonation connues se composent d'un matériau à faible poids spécifique, par exemple de matière plastique, de  In order to prevent the shock wave propagating inside the inert charge from reaching a point on the external surface of the inert charge before the detonation wave, which propagates inside the explosive around of the inert charge, the inert charges for guiding the known detonation wave consist of a material with a low specific gravity, for example plastic,

produits alvéolaires ou analogues.cellular or similar products.

Pour que l'onde de détonation atteigne le revête-  So that the detonation wave reaches the coating -

ment de la manière indiquée et pour abaisser en conséquence la vitesse de l'onde de choc se propageant à l'intérieur de la charge inerte, il faut respecter certains rapports de longueur et de diamètre Parmi ceux-ci, un rapport donné de la longueur axiale de la charge inerte à son diamètre, et une certaine distance entre la charge inerte et la pointe du revêtement Ceci cependant implique à son tour pour un diamètre prédéterminé de la charge creuse, une longueur donnée Plus la longueur est importante, et naturellement plus le poids de la charge creuse est élevé Pour les têtes militaires actuelles notamment, on est fortement intéressé pour des raisons balistiques et autres par une réduction du  ment as indicated and to reduce the speed of the shock wave propagating inside the inert load accordingly, certain length and diameter ratios must be observed. Among these, a given length ratio axial of the inert filler to its diameter, and a certain distance between the inert filler and the tip of the coating This, however, in turn implies for a predetermined diameter of the hollow charge, a given length The greater the length, and naturally the more weight of the hollow charge is high For current military warheads in particular, we are strongly interested for ballistic and other reasons by a reduction in the

poids et de la longueur.weight and length.

Par le document EP-91 860 Al, on connait une charge creuse munie d'une charge-relais cylindro-conique, dans la charge inerte de laquelle est noyé un disque de métal du côté tourné vers la charge-relais Etant donné que la vitesse de propagation de l'onde de choc dans le métal est supérieure à la vitesse de propagation dans la matière plastique ou dans les matériaux analogues à faible poids spécifique, la  Document EP-91 860 A1 discloses a hollow charge provided with a cylindrical-conical relay charge, in the inert charge of which a metal disc is embedded on the side facing the relay charge Since the speed of propagation of the shock wave in metal is greater than the speed of propagation in plastic or similar materials of low specific weight, the

longueur de la charge inerte doit encore être augmentée.  length of the inert load must be further increased.

L'objectif de l'invention est de diminuer le poids  The objective of the invention is to reduce the weight

d'une charge creuse sans affecter sa puissance.  of a hollow charge without affecting its power.

Ceci est obtenu avec la charge-creuse selon l'invention par le fait que la charge inerte pour le guidage de l'onde de détonation est constituée d'un empilage de  This is obtained with the hollow charge according to the invention by the fact that the inert charge for guiding the detonation wave consists of a stack of

disques s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudi-  discs extending radially with respect to the longitudinal axis

nal de la charge, la charge-relais et les disques tournés vers le revêtement de charge creuse présentant une faible compressibilité et un disque à compressibilité élevée étant  nal of the load, the relay load and the discs facing the hollow charge coating having low compressibility and a disc with high compressibility being

disposé entre deux disques à faible compressibilité.  placed between two discs with low compressibility.

Selon un perfectionnement de l'invention, les  According to an improvement of the invention, the

disques ont une épaisseur comprise entre 0,5 et 5 mm.  discs have a thickness between 0.5 and 5 mm.

Selon autre un perfectionnement de l'invention, le diamètre des disques représente 0,2 à 0,9 fois le diamètre  According to another improvement of the invention, the diameter of the disks represents 0.2 to 0.9 times the diameter

de la charge-relais.of the relay load.

Selon autre un perfectionnement de l'invention, le diamètre du disque tourné vers la charge-relais est supérieur au diamètre des autres disques et représente au  According to another improvement of the invention, the diameter of the disc facing the relay load is greater than the diameter of the other discs and represents at least

moins 0,5 fois le diamètre de la charge-relais.  minus 0.5 times the diameter of the relay load.

Selon autre un perfectionnement de l'invention, le rapport de la hauteur de la charge inerte au diamètre de  According to another improvement of the invention, the ratio of the height of the inert charge to the diameter of

la charge-relais est compris entre 1:4 et 1:40.  the relay load is between 1: 4 and 1:40.

Selon autre un perfectionnement de l'invention, les disques à faible compressibilité sont en métal et les disques  According to another improvement of the invention, the discs with low compressibility are made of metal and the discs

à compressibilité élevée sont en matière plastique.  with high compressibility are made of plastic.

Selon autre un perfectionnement de l'invention, il est prévu en plus de la première charge inerte composée d'un empilage de disques, une deuxième charge inerte composée d'un matériau à faible densité pour le guidage de l'onde de détonation, et la deuxième charge inerte est munie d'un évidement adapté à la première charge inerte dans lequel est  According to another improvement of the invention, there is provided in addition to the first inert charge composed of a stack of discs, a second inert charge composed of a low density material for guiding the detonation wave, and the second inert load is provided with a recess suitable for the first inert load in which is

disposée ladite première charge inerte.  disposed said first inert charge.

Selon l'invention, la charge inerte pour le guidage de l'onde de détonation comporte donc plusieurs disques à faible compressibilité et à compressibilité élevée empilés alternativement l'un sur l'autre pour former un empilage, les deux disques extérieurs, c'est-à-dire le disque tourné vers la charge-relais et le disque tourné vers le revêtement de  According to the invention, the inert charge for guiding the detonation wave therefore comprises several discs with low compressibility and with high compressibility stacked alternately one on the other to form a stack, the two outer discs is i.e. the disc facing the load-relay and the disc facing the coating of

charge creuse présentant une faible compressibilité.  shaped charge with low compressibility.

Les disques à faible compressibilité sont réalisés de préférence en métal dur, en particulier en un métal à densité relativement élevée, tel que de l'acier, du tungstène ou analogue, tandis que les disques à compressibilité élevée  Low compressibility discs are preferably made of hard metal, in particular of a relatively high density metal, such as steel, tungsten or the like, while high compressibility discs

sont réalisés de préférence en matière plastique, en particu-  are preferably made of plastic, in particular

lier en une matière thermo-plastique, telle que du poly(té-  bind in a thermoplastic material, such as poly (t

trafluoréthylène), du caoutchouc ou un métal relativement doux. On obtient ainsi un amortissement élevé de l'onde de choc pour une hauteur relativement faible de l'empilage de disques, c'est-à-dire que l'on est assuré que l'onde de choc ne perturbera pas la puissance de la charge creuse Ceci s'explique par le fait que les disques de matière plastique compressible disposés chaque fois entre deux disques de métal  trafluoroethylene), rubber or a relatively soft metal. A high damping of the shock wave is thus obtained for a relatively low height of the stack of discs, that is to say that it is ensured that the shock wave will not disturb the power of the hollow charge This is explained by the fact that the compressible plastic discs placed each time between two metal discs

non compressible absorbent par déformation plastique l'éner-  non-compressible absorb plastic deformation

gie de l'onde de choc.shock wave.

L'épaisseur des différents disques est de préfé-  The thickness of the different discs is preferably

rence comprise entre 0,5 et 5 mm, en particulier entre 1 et 2 mm En général, la déformation plastique des disques de  between 0.5 and 5 mm, in particular between 1 and 2 mm In general, the plastic deformation of the discs

faible épaisseur est relativement plus forte que la déforma-  thin is relatively stronger than the deformation

tion plastique de disques épais Par ailleurs, le coût de fabrication est plus élevé pour des disques de faible épaisseur en raison du nombre de disques plus importants au total pour obtenir le même effet d'amortissement Le rapport de la hauteur de l'empilage de disque au diamètre de la charge-relais est compris de préférence entre environ 1:4 et 1:40, en particulier entre 1:10 et 1:30 Le nombre de disques ou la hauteur de la pile est fonction du guidage de l'onde de  Plastic tion of thick discs Furthermore, the manufacturing cost is higher for thin discs due to the number of larger discs in total to obtain the same damping effect The ratio of the height of the disc stack the diameter of the relay load is preferably between approximately 1: 4 and 1:40, in particular between 1:10 and 1:30 The number of discs or the height of the stack depends on the guiding of the wave of

détonation nécessaire pour la charge creuse concernée.  detonation required for the shaped charge concerned.

L'onde de choc se propage à partir du point d'initiation de la chargerelais Cela signifie, lorsque le point d'initiation pour l'initiation de la charge-relais a un diamètre relativement faible, que le diamètre des disques peut également être plus faible que dans le cas d'un point d'initiation de diamètre important En outre, avec une hauteur d'empilage relativement importante, le diamètre des disques peut être choisi plus petit qu'avec une faible hauteur d'empilage des disques Le diamètre maximal des disques est d'environ 0,9, de préférence 0,8 fois le diamètre de la charge-relais en forme de plaque, c'est-à-dire qu'il correspond au diamètre d'une charge inerte courante, par exemple en matière plastique, pour le guidage de l'onde de détonation. De préférence, le premier disque, c'est-à-dire le disque de métal appliqué contre la charge relais a un tel diamètre, tout au moins un diamètre supérieur à celui des autres disques Le disque de métal a un effet de barrage sur l'onde de détonation qui se propage à l'intérieur de la charge-relais avec pour conséquence que la charge- relais peut avoir une épaisseur critique plus faible, c'est-à-dire qu'on peut lui donner une épaisseur moindre, ce qui réduit encore  The shock wave propagates from the initiation point of the load relay This means, when the initiation point for the initiation of the relay load has a relatively small diameter, that the diameter of the discs can also be more small than in the case of a large diameter initiation point In addition, with a relatively large stacking height, the diameter of the discs can be chosen smaller than with a low stacking height of the discs The maximum diameter of the disks is about 0.9, preferably 0.8 times the diameter of the plate-shaped relay load, i.e. it corresponds to the diameter of a common inert load, for example made of plastic, for guiding the detonation wave. Preferably, the first disc, that is to say the metal disc applied against the relay load has such a diameter, at least a diameter greater than that of the other discs. The metal disc has a barrier effect on the detonation wave which propagates inside the relay charge with the consequence that the relay charge may have a lower critical thickness, that is to say that it may be given a lesser thickness, this which further reduces

la longueur de la charge creuse.the length of the shaped charge.

On peut obtenir une charge-relais en forme de plaque particulièrement fine lorsque la plaque de fermeture, qui ferme la charge creuse sur l'arrière, c'est-à-dire qui est disposée sur la face frontale de la charge-relais opposée à la charge inerte, est également réalisée en un matériau à faible compressibilité, notamment en métal, et forme ainsi un  A particularly thin plate-shaped relay load can be obtained when the closing plate, which closes the hollow load on the rear, that is to say which is arranged on the front face of the relay load opposite to the inert filler, is also made of a material with low compressibility, in particular metal, and thus forms a

barrage de grande surface.large area dam.

De manière préférentielle, la première charge inerte composée de disques est disposée dans un évidement adapté à l'intérieur d'une deuxième charge inerte composée de matériaux à densité plus faible pour le guidage de l'onde de détonation On obtient ainsi, par la première charge inerte,  Preferably, the first inert charge made up of discs is placed in a suitable recess inside a second inert charge made up of lower density materials for guiding the detonation wave. The first is thus obtained inert load,

c'est-à-dire l'empilage de disques, d'une part un amortisse-  that is to say the stacking of discs, on the one hand a damping-

ment approprié de l'onde de choc et d'autre part, par la deuxième charge inerte qui entoure cet empilage, et dont la géométrie correspond à celle d'une charge inerte courante pour le guidage de l'onde de détonation, c'est-à-dire qui a par exemple une forme de calotte ou d'ogive, un guidage  ment of the shock wave and on the other hand, by the second inert charge which surrounds this stack, and whose geometry corresponds to that of a current inert charge for guiding the detonation wave, this is that is to say which has the shape of a cap or warhead, a guide

adapté de l'onde de détonation du point d'initiation annu-  adapted from the detonation wave of the initiation point annu-

laire de la charge principale, le long de la charge inerte, en direction du revêtement de manière telle, que l'onde de  area of the main charge, along the inert charge, in the direction of the coating so that the

détonation atteigne de manière optimale le revêtement.  detonation optimally reaches the coating.

Grâce à l'invention, les trois exigences principa-  Thanks to the invention, the three main requirements

les des charges creuses récentes, à savoir faible longueur, faible masse et forte puissance sont remplies de manière optimale. Il est décrit de manière détaillée dans ce qui suit un mode de réalisation de la charge creuse selon l'invention en se référant au dessin, dont la figure unique représente la partie arrière d'une charge creuse, vue en coupe longitudina- le. Sur celle-ci, l'enveloppe 1 d'une charge creuse symétrique de rotation, d'axe longitudinal ou d'axe de rotation 2, contient une charge principale 3, qui comporte à son extrémité avant un évidement en forme d'entonnoir, à  the recent shaped charges, namely short length, low mass and high power are optimally filled. An embodiment of the shaped charge according to the invention is described in detail in the following with reference to the drawing, the single figure of which represents the rear part of a shaped charge, seen in longitudinal section. On the latter, the casing 1 of a symmetrical hollow charge of rotation, of longitudinal axis or of axis of rotation 2, contains a main charge 3, which comprises at its front end a funnel-shaped recess, at

l'intérieur duquel est logé un revêtement de charge creuse 4.  the interior of which is housed a hollow charge coating 4.

A son extrémité arrière, la charge principale 3 est munie d'un évidement 5 en forme de calotte La charge principale 3 est en contact par sa surface annulaire 6, entourant l'évidement 5 en forme de calotte, avec une charge relais 7 en forme de plaque de même diamètre Un couvercle 8 ferme la charge creuse vers l'arrière Le couvercle 8 est muni d'un perçage 9 central, dans lequel est logée une charge amplificatrice comprimée 10 Afin d'obtenir un amorçage aussi ponctuel que possible de la charge-relais 7 sur l'axe de rotation 2, la charge-relais 7 fait saillie par une pointe  At its rear end, the main load 3 is provided with a recess 5 in the form of a cap. The main load 3 is in contact by its annular surface 6, surrounding the recess 5 in the form of a cap, with a relay load 7 in the form of plate of the same diameter A cover 8 closes the hollow charge towards the rear The cover 8 is provided with a central bore 9, in which is housed a compressed amplifying charge 10 In order to obtain a priming as punctual as possible of the charge -relay 7 on the axis of rotation 2, the relay load 7 projects by a point

dans un évidement conique correspondant de la charge compri-  in a corresponding conical recess of the compressed charge

mée 10 La flèche 11 montre le début de l'amorçage.  mée 10 The arrow 11 shows the start of the priming.

Deux charges inertes 12 et 13 sont disposées dans l'évidement en forme de calotte 5, contre la face de la  Two inert loads 12 and 13 are placed in the cap-shaped recess 5, against the face of the

charge principale 3 tournée vers la charge-relais 7.  main load 3 facing the relay load 7.

La première charge inerte 12 se compose d'un empilage de disques 14 à 19 s'étendant dans la direction radiale Celui-ci est logé dans un évidement adapté à l'extrémité arrière, c'est-à-dire dans la face frontale tournée vers la charge-relais 7 de la deuxième charge inerte 13 La deuxième charge inerte 13 présente, outre l'évidement recevant la première charge inerte 12, une forme adaptée à la forme de calotte de l'évidement 5 et se compose d'un matériau  The first inert load 12 consists of a stack of discs 14 to 19 extending in the radial direction. This is housed in a recess adapted to the rear end, that is to say in the turned front face. to the relay load 7 of the second inert load 13 The second inert load 13 has, in addition to the recess receiving the first inert load 12, a shape adapted to the shape of the cap of the recess 5 and is made of a material

à faible densité, par exemple d'une mousse de polyuréthane.  low density, for example polyurethane foam.

Les disques 14 à 19, qui comme toutes les autres  Discs 14 to 19, which like all the others

parties de la charge creuse symétrique de rotation sont co-  parts of the rotational symmetrical shaped charge are co-

axiaux, ont des compressibilités différentes Cela signifie que le premier disque 14 vu côté amorçage 11, est en métal, de même que les disques 15, 17 et 19, tandis que les disques 16 et 18, disposés entre les disques de métal 15 et 17 ou 17  axial, have different compressibilities This means that the first disc 14 seen on the priming side 11, is made of metal, as are the discs 15, 17 and 19, while the discs 16 and 18, arranged between the metal discs 15 and 17 or 17

et 19 sont en poly(tétrafluoréthylène).  and 19 are made of poly (tetrafluoroethylene).

Le premier disque de métal 14, qui a un diamètre  The first metal disc 14, which has a diameter

relativement important, c'est-à-dire un diamètre correspon-  relatively large, i.e. a corresponding diameter

dant pratiquement au diamètre de la base de la deuxième charge inerte 13, est appliqué sur toute sa surface contre la charge-relais 7 En revanche le diamètre des autres disques à 19 ne représente environ que la moitié du diamètre de la base de la deuxième charge inerte 13 Le premier disque de métal 14 est également plus épais que les autres disques 15 à 19 Ainsi, le premier disque de métal 14 forme un barrage pour l'onde de détonation se propageant à partir de la charge comprimée 10 en direction du point d'initiation 6 annulaire de la charge principale 3, à l'intérieur de la charge-relais 7 Cet effet de barrage est encore renforcé lorsque la plaque  dant practically to the diameter of the base of the second inert load 13, is applied over its entire surface against the relay load 7 On the other hand the diameter of the other discs at 19 represents only about half the diameter of the base of the second load inert 13 The first metal disc 14 is also thicker than the other discs 15 to 19 Thus, the first metal disc 14 forms a barrier for the detonation wave propagating from the compressed charge 10 towards the point d initiation 6 of the main charge 3 inside the relay charge 7 This barrier effect is further reinforced when the plate

couvercle 8 est en métal.cover 8 is made of metal.

Selon la structure et/ou les puissances exigées de la charge creuse concernée, la deuxième charge inerte 13 peut être totalement supprimée, de sorte que le dispositif de guidage de l'onde de détonation se compose dans ce cas  Depending on the structure and / or the required powers of the hollow charge concerned, the second inert charge 13 can be completely eliminated, so that the device for guiding the detonation wave is composed in this case

uniquement des disques 14 à 19.only discs 14 to 19.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1 Charge creuse comportant une charge-relais et au  1 Hollow charge comprising a relay charge and at moins une charge inerte pour le guidage de l'onde de détona-  minus an inert charge for guiding the detonation wave tion appliquée sur la face frontale de la charge-relais tournée vers le revêtement de charge creuse, caractérisée en ce que la charge inerte ( 13) pour le guidage de l'onde de détonation est constituée d'un empilage de disques ( 14 à 19) s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudinal ( 2) de la charge, la charge-relais ( 7) et les disques ( 14, 15 et  tion applied to the front face of the relay load facing the hollow charge coating, characterized in that the inert charge (13) for guiding the detonation wave consists of a stack of discs (14 to 19 ) extending radially with respect to the longitudinal axis (2) of the load, the relay load (7) and the discs (14, 15 and 19) tournés vers le revêtement de charge creuse ( 4) présen-  19) facing the hollow charge coating (4) presented tant une faible compressibilité et un disque ( 16, 18) à compressibilité élevée étant disposé entre deux disques ( 15,  both a low compressibility and a high compressibility disc (16, 18) being disposed between two discs (15, 17, 19) à faible compressibilité.17, 19) with low compressibility. 2 Charge creuse selon la revendication 1, caracté-  2 shaped charge according to claim 1, character- risée en ce que les disques ( 14 à 19) ont une épaisseur  that the discs (14 to 19) have a thickness comprise entre 0,5 et 5 mm.between 0.5 and 5 mm. 3 Charge creuse selon l'une quelconque des  3 Shaped charge according to any one of revendications précédentes, caractérisée en ce que le  previous claims, characterized in that the diamètre des disques ( 14 à 19) représente 0,2 à 0,9 fois le  diameter of the discs (14 to 19) represents 0.2 to 0.9 times the diamètre de la charge-relais ( 7).diameter of the relay load (7). 4 Charge creuse selon l'une quelconque des  4 Shaped charge according to any one of revendications précédentes, caractérisée en ce que le  previous claims, characterized in that the diamètre du disque ( 14) tourné vers la charge-relais ( 7) est  diameter of the disc (14) facing the relay load (7) is supérieur au diamètre des autres disques ( 15 à 19) et repré-  larger than the diameter of the other discs (15 to 19) and represents sente au moins 0,5 fois le diamètre de la charge-relais ( 7).  smells at least 0.5 times the diameter of the relay load (7). Charge creuse selon l'une quelconque des  Shallow charge according to any one of revendications précédentes, caractérisée en ce que le rapport  previous claims, characterized in that the ratio de la hauteur de la charge inerte ( 12) au diamètre de la  from the height of the inert load (12) to the diameter of the charge-relais ( 7) est compris entre 1:4 et 1:40.  relay load (7) is between 1: 4 and 1:40. 6 Charge creuse selon l'une quelconque des  6 Shallow charge according to any one of revendications précédentes, caractérisée en ce que les  previous claims, characterized in that the disques ( 14, 15, 17, 19) à faible compressibilité sont en métal et les disques ( 16, 17) à compressibilité élevée sont  discs (14, 15, 17, 19) with low compressibility are made of metal and discs (16, 17) with high compressibility are en matière plastique.made of plastic. 7 Charge creuse selon l'une quelconque des  7 Shaped charge according to any one of revendications précédentes, caractérisée en ce qu'il est  previous claims, characterized in that it is prévu en plus de la première charge inerte ( 12) composée d'un empilage de disques ( 14 à 19), une deuxième charge inerte ( 13) composée d'un matériau à densité plus faible pour le guidage de l'onde de détonation, et en ce que la deuxième charge inerte ( 13) est munie d'un évidement adapté à la première charge inerte ( 12) dans lequel est placée ladite  provided in addition to the first inert charge (12) composed of a stack of discs (14 to 19), a second inert charge (13) composed of a lower density material for guiding the detonation wave, and in that the second inert load (13) is provided with a recess adapted to the first inert load (12) in which said said is placed première charge inerte ( 12).first inert charge (12).