FR2930985A1 - "munition ou projectile a effet cinetique controle" - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une munition ou projectile à effet cinétique contrôlé par amortissement et absorption d'énergie. Il est adapté à une utilisation dans une destination non létale ou d'emport d'électronique de certaines armes, notamment du fait de l'augmentation de sa surface à l'impact et de sa capacité d'absorption du choc. Il est utilisable en maintien de l'ordre dans des armes individuelles afin d'infliger des douleurs localisées en diminuant les conséquences traumatiques par l'étalement de l'énergie cinétique reçu par la personne touchée. La létalité, qui ne saurait être écartée si les conditions d'utilisation des armes ne sont pas adaptées est fortement atténuée, comme l'énergie d'une claque l'est par rapport à un coup de poing, le choc est donc non seulement mou du fait des constituants, mais également absorbe une partie de l'énergie du projectile en rupture ou déformation de ses structures internes.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des projectiles et munitions cinétiques, possédant une électronique embarquée ou une charge d'effets additionnels, notamment pour armes ou lanceurs individuels. L'objet du brevet est la conception d'une munition ou projectile qui à l'impact se déforme et se disloque sans éclat blessant, de façon à répartir l'énergie cinétique sur la surface la plus grande possible. Il comporte également une structure déformable et/ou possédant des seuils de rupture qui lui permettent d'absorber cette énergie en déstructuration; la limitation des dommages et traumatismes induits par le transfert de quantité de mouvement et l'absorption d'énergie cinétique par la personne touchée peut ainsi être obtenue. Une autre application de cette conception de projectile est d'utiliser ces amortissements et consommation d'énergie d'impact par la partie avant du projectile afin d'embarquer dans la partie arrière des composants fragiles comme par exemple une électronique dont le fonctionnement est préservé après l'impact.

Il est usuellement utilisé pour le maintien de l'ordre des projectiles caoutchouc ou polymères de constitution et de formes diverses et variées. De tels projectiles dont les propriétés sont uniquement liées à la matière sont décrits dans les brevets WOA-95/23952 ou US-A-3865038. Pour des versions simples, le transfert de l'énergie se fait sur des surfaces voisines du calibre initial, une partie de l'énergie contenue dans le projectile étant en outre perdue en rebond et nécessite donc pour obtenir un effet recherché en limite de portée une augmentation de la vitesse. Ce défaut conduit à une létalité plus élevée des projectiles à courte distance.

Des versions plus évoluées font appel à des structures ou matières déformables, il s'agit particulièrement du produit cornmercial BEAN BAG ou des produits réalisés à partir du brevet n° FR9711361 qui repose sur un sac élastique déformable contenant un solide divisé commercialement appelé BLINIS invention qui permet de réaliser des déformations sans déchirure aux vitesses d'impact classiques pour des armes de maintien de l'ordre, il apporte un net gain par rapport aux autres réalisations du fait de l'étalement qu'il procure. Il présente cependant des inconvénients importants dans les modes de réalisation présentés qui sont le manque de stabilité et la déformation en phase de balistique intérieur ou en vol, ce qui entraîne une grande difficulté pour assurer sa mise en rotation sa stabilité sur trajectoire. Par ailleurs, la zone centrale d'impact reste assez fortement sollicitée, et participe au transfert vers la personne réceptrice d'une partie importante de l'énergie cinétique totale du projectile qui reste localisée sur une partie centrale de l'impact, la répartition de la densité d'énergie cinétique par unité de surface n'est donc pas uniforme pour les modes d,e réalisation présentées à moins d'ajouter en face avant d'impact un matériau fortement amortissant de grandes dimensions et de faible densité qui va produire des effets secondaires néfastes sur le comportement balistique du projectile. Ces inconvénients sont pris en compte par le brevet US n°6283037 qui utilise le précédent brevet en adaptant ses caractéristiques afin qu'au-delà d'une certaine contrainte, le sac élastique se rompe et disperse son contenu à l'exception d'un plot de marquage de la cible. Le brevet US n° 2006027124 reprend la même idée en assurant un enrobage du sac élastique dans une mousse qui absorbe l'énergie à l'impact en se fragmentant. Ces brevets US s'appliquent à des munitions pour fusil de chasse d'un calibre inférieur à 25 mm pour lesquels le projectile reste inséré dans la cartouche et ne nécessite donc pas de protection extérieure en cas de manipulation du projectile. 2930985 - 2- Le brevet US 2004089186 décrit un projectile non pénétrant destiné à délivrer un tranquillisant, et qui peut être utilisé comme projectile à usage non létal. Elle décrit notamment l'utilisation d'un contenant pressurisé porté dans le projectile et d'une membrane dont le gonflage par ladite capacité ou par un élément pyrotechnique 5 est déclenchée par une fusée de proximité ou capteur de choc. La pressurisation pouvant être obtenue à partir des gaz de propulsion du projectile, d'un contenu sous pression ou par un générateur cle gaz pyrotechnique. L'utilisation de l'airbag ou coussin gonflable pour protéger une personne d'un impact est bien connu et son mode de fonctionnement aussi, le fait de l'intégrer à l'avant d'un projectile avec 10 une fusée de proximité ou capteur de choc comme c'est déjà le cas dans une voiture est une adaptation bien connue, qui plus est si il utilise un générateur de gaz comme dans une intégration véhicule. Néanmoins sa mise en oeuvre reste difficile dans des volumes aussi petit. La mise en oeuvre d'une capacité sous pression induit un volume de gaz décomprimé important et ne favorisant pas 15 l'étalement de la matière située en arrière, mais elle est bien destinée selon l'invention à amortir le choc des parties arrières, notamment celles destinées à réaliser l'injection de tranquillisant. Une des améliorations de la présente invention pourrait être d'associer l'invention objet du brevet US2004089186, afin d'en améliorer encore les résultats et notamment pour empêcher que la partie arrière 20 usuellement utilisée pour guider le projectile dans le lanceur et habituellement dure ou peu déformable, ne viennent causer des lésions ou dégâts plus importants que ceux produits par la partie avant dont c'est la destination.

25 La description faite pour la mise en oeuvre possible selon ce même brevet US 2004089186 est de le protéger par un nez (ou partie avant) relativement fine, déformable ou cassable à l'impact initial et destiné à assurer de bonnes caractéristiques aérodynamiques et de stabilité en vol. Ce qui ne manque pas de poser des problèmes de réalisation et de compromis afin que cette partie qui se 30 fragmente à l'impact ne soit pas blessante tout en étant suffisamment épaisse pour faire son office.

Au contraire de cette invention US 2004089186 le but de la présente est : Premièrement, d'assurer une décélération qui favorise l'étalement surfacique du 35 transfert d'énergie vers la cible en utilisant dans l'ordre idéal de mise en oeuvre : La déformation visco-élastique de la partie extérieure ou molle La rupture fragile progressive par écrasement de la structure intérieure l'amortissement élastique dû à l'air contenu dans la mousse, qu'il s'agisse de cellules ouvertes et fermées, puisqu'elle sont enfermé globalement dans le 40 contenant extérieur élastique ou viscoélastique. Eventuellement l'écoulement viscoélastique sous cisaillement avec éjection radiale de matière ou de produit à effets additionnels.

Deuxièmement, d'obtenir un transfert par choc mou de la quantité de mouvement, 45 sans rupture lésionnelle chez la personne visée du fait de l'étalement produit par la première étape.

D'autres versions font appel à des balles en mousse élastomère, le problème étant alors de trouver le compromis entre la densité, l'élasticité du matériau et sa 50 dureté ; les contraintes étant la tenue au départ du coup, la tenue de trajectoire et la surface de transfert de l'énergie cinétique au moment de l'impact. Si la mousse est peu dense, la perte de vitesse est rapide et la précision devient rapidement mauvaise; si la mousse est dense et élastique la précision s'améliore mais les conséquences traumatiques deviennent plus graves. Le compromis passe alors par une augmentation du calibre et une diminution de la vitesse des projectiles, avec des possibilités de traumatismes graves en cas d'impact localisé dans des zones sensibles.

Des solutions plus simples faisant uniquement appel à de la mousse basse densité est actuellement utilisée par l'armée américaine (munition brevetée Exactimpact) fabriquée par Harmour Holding ou son équivalent produit d'autres sociétés.

L'inconvénient de ce type de projectile est la nécessité afin d'obtenir un compromis entre les effets et la précision, d'avoir à en augmenter la vitesse ; rendant ainsi son utilisation à des distances inférieures à 15 mètres très dangereuse et mettant en danger la vie des personnes visées. Il y a alors nécessité pour les forces de l'ordre de respecter de façon drastique certaines règles d'utilisation (distance de tir minimale, zone d'impact visée) puisque pour obtenir une énergie de 1003 à 50m il est alors nécessaire de développer 200 J à la sortie du lanceur, la limite effective de non létalité sur l'homme étant voisine de 30 J. Malgré les règles d'emploi sévère, des lésions graves sur des organes vitaux fragiles comme le foi sont probables avec de telles munitions en dessous de 20 m si l'on cherche une efficacité jusqu'à 50 m.

En effet les projectiles de ce type également commercialisés par d'autres sociétés spécialisées, utilisent généralement des mousses plus ou moins denses situées en avant pour l'atténuation de l'impact. Contrairement à la présente invention ce mode de réalisation bien connu entraîne, notamment pour les réalisations les moins denses et les plus molles, des structures qui sont déformées en vol par la pression aérodynamique, perturbant ainsi leur stabilité, nuisant à leur précision et présentant à l'impact une mousse pré compressée dont les caractéristiques sont alors très voisines du même élastomère mise en oeuvre par polymérisation en phase liquide. Au contraire de ces réalisations, notre invention permet un maintien de la forme aérodynamique et amorti' de façon très forte l'action du sabot arrière, qui est dans les réalisations actuel en matériau dur car devant résister à la chaleur et pression lors de la combustion de la charge propulsive. Ce sabot ou contenant présente dans les réalisations usuelles un inconvénient important en cas de basculement du projectile à l'impact, se transformant alors en emporte pièce vis-à-vis de la cible.

Une solution plus avancée décrite dans le brevet WO2006111719, est basée sur un projectile à haute résilience et fort allongement à la rupture contenant dans sa partie avant une partie creuse, les limitations de ce projectile sont que les parties qui sont soumises à un écrasement lors de l'impact étant dures mais non fragmentables. Les projectiles constitués selon cette invention présentent certes une amélioration sensible par rapport aux projectiles pleins mais ne mettent en oeuvre que l'amortissement d'une cavité creuse et dont l'étalement est malheureusement limitée par la forte résilience du matériau qui l'entoure.

Le brevet US n° 3 865 038 de Barr présente une munition pour fusil utilisant un corps extérieur dur en élastomère contenant une poudre, un liquide ou un gaz. Le corps extérieur possède des zones de rupture et des zones renforcées afin de favoriser l'endroit des cassures produites à l'impact et maîtriser l'effet des parties internes. Ainsi, à l'impact, la partie avant du projectile très élastique résiste à la contrainte dynamique du fait de son épaisseur permettant au nez de travailler comme un piston par rapport au contenu.

La présente invention combine les avantages de l'amortissement ou absorption de choc par déformation viscoélastique avec celui de la rupture d'une structure fragile dans des conditions d'impact dynamique. Il est possible d'intégrer ces solutions et de les faire travailler en synergie dans un projectile de petite taille entre 20 et 70 mm afin d'assurer une répartition uniforme de l'énergie cinétique disponible du projectile sur une surface la plus importante possible au niveau de la cible. La structure interne (3) dont la résistance à une compression quasi statique ou de dynamique réduite (accélération de départ d'un coup de feu) est élevée, permet de maintenir la couche extérieure (2) de faible dureté et forte élasticité à des faibles niveaux de déformation aérodynamique aux vitesses atteintes par ledit projectile(1).

La présente invention atténue en particulier l'effet de point central des dispositifs actuels en utilisant une couche d'écrasement et d'amortissement à résistance progressive ou de surface d'action progressive au moment de l'impact final qui permet un étalement important avant que la partie arrière (6), généralement plus dure ne participe à l'impact.

La présente invention combine l'utilisation : - d'une structure rigide interne (3), qui joue le rôle d'un squelette lors de la manipulation ou du lancement en permettant au projectile de conserver son intégrité ; mais qui s'écrase à l'impact du fait de la destruction des micros structures constitutives fragiles vis-à-vis de sollicitations dynamiques, de l'amortissement d'un matériau élastomère de faible dureté(2), ayant une forte capacité d'élongation et qui reste hautement élastique aux vitesses de déformations rencontrées lors d'un impact. Peut éventuellement s'ajouter à ce dispositif des éléments (4), produisant des effets complémentaires, notamment agissant par effet ressort ou consommation d'énergie par rupture et participant ainsi à la foi à l'étalement, au cisaillement du contenu viscoplastique et à l'amortissement: on peut citer notamment l'utilisation d'une structure alvéolaire en nid d'abeille, d'un structure en accordéon, de ressorts spiraux concentriques ou d'un ou plusieurs tronc de cônes, pouvant avoir des génératrices paraboliques éventuellement avec des rayons de courbure différents. Ces parties peuvent être élastiques et déformables de façon réversible dans l'axe du projectile, pour des vitesses faibles. Ces éléments (4) pourront avantageusement être placés entre la structure(3) et le sabot de reprise de la poussée des gaz (6), afin de limiter à des valeurs négligeables pour la balistique, la déformation de ladite structure lors de l'accélération de départ.

Dans la conception de projectile selon l'invention, le centre de gravité est placé à l'avant compte tenu des densités respectives du matériau élastomère qui sera choisi pour des densités supérieures à 1 et de celle de la structure dont la densité restera typiquement inférieure à 0,05, soit moins de 50 kg par m3. Cette position stabilise alors naturellement le projectile pendant la phase de vol.

Un projectile (1) selon l'invention est caractérisé par sa haute absorption et son étalement à l'impact, destiné notamment à être utilisé comme charge cinétique pour munition, notamment non létale, à létalité atténué ou a effet contrôlé. L'usage individuel des projectiles, que ce soit dans un lanceur monocoup ou dans des effecteurs de calibre important entraîne des dimensions correspondant à un petit calibre tel qu'utilisé dans le maintien de l'ordre, typiquement des calibres ou 2930985 -5 dimensions entre 37 mm et 57 mm sont actuellement couramment utilisés. Pour des effecteurs adaptés pour la défense de zone ou de défense rapprochée de véhicules, le calibre de la munition étant généralement plus important, typiquement entre 80 et 120 mm pour les modèles existant ; les dimensions des projectiles selon 5 l'invention adaptés à ces produits peut descendre jusqu'à des dimension voisines de 10 mm, bien que les inventeurs préconisent de ne pas descendre en dessous de 20 mm.

Il est constitué : 10 - d'une structure interne rigide(3) et possédant une bonne tenue en compression, soit typiquement au moins 0,5 MPa avec une caractéristique invariable qui est sa propriété de se fragmenter par rupture fragile de parois ou liaisons lors d'un choc ou sollicitation dynamique, c'est-à-dire correspondant à un choc à la vitesse de 50 mètres par seconde au moins sur un simulant biologique représentatif d'une cible, 15 typiquement un bloc de gélatine alimentaire à teneur en eau comprise entre 70 et 90 %, dans une direction privilégiée ou non. Sa dureté en surface n'a pas d'importance spécifique, les caractéristiques importantes étant la résistance à une compression statique ou quasi statique et une faible capacité d'allongement, typiquement inférieure à 5%. 20 Cette structure, se comporte de façon similaire à celle d'un squelette pour la tenue ou la préservation des caractéristiques du projectile lors de son accélération initiale et de la phase de vol aérodynamique. Les propriétés mécaniques et de forme extérieure statique préserve ainsi l'intégrité du projectile lors de sa manipulation et 25 de son vol. Ses propriétés mécaniques notamment en compression participent à son intégrité pendant la phase de propulsion et permettent un vol sans déformation significative de la partie avant, à la vitesse maximale dudit projectile. Une tenue en compression axiale meilleure que 0,5 MPa , nécessaire afin d'assurer pendant les phases balistiques dudit projectile une absence de déformation significative de la 30 partie avant pendant le vol. S'ajoute à cette nécessité, une exigence de tenue radiale afin de permettre sa manipulation sans risque de déformation de dislocation ou d'écrasement qui en perturbent le fonction dans le dispositif de lancement.

35 d'un enrobage extérieur(2) appuyé et éventuellement fixé sur cette structure(3), majoritairement constitué en masse de matériau élastomère élastique ou viscoélastique, hautement déformable sans ou avec rupture dynamique après l'impact et ayant une dureté inférieure à 25 SHORE A. Compte tenu du résultat recherché la recherche de la dureté la plus faible est 40 un soucis permanent. Néanmoins une réalisation avec un matériau de dureté très faible du type 5 à 10 SHORE pose des problèmes de déformation lors de l'introduction par exemple dans le dispositif de lancement, les valeurs comprises entre 15 et 25 SHORE assurent alors un bon compromis entre l'atténuation de l'effet de l'impact du fait des propriété élastiques ou viscoélastiques et la bonne 45 tenue lors des manipulations. Sa mise en oeuvre sous forme de mousse, notamment chargée de particules ou de densité supérieure à 0,5, est envisageable même si elle ne semble pas apporter d'avantage notable selon les inventeurs. 50 Les élastomères préférés selon les inventeurs pour l'enrobage (2) font partie de la famille des polysiloxanes, polybutadiènes, acryliques ou silicones d'autres comme 2930985 - 6- les polymétacrylates,le polyéthylène, oxydes de polyéthylène sont également utilisables, notamment avec des extenseurs de chaîne, ou des plastifiants dans des pourcentages supérieurs à 10% (ce qui peut conduire à l'utilisation de pourcentages supérieurs à 50% pour certains polymères naturellement durs ou 5 résilients dans des réticulations couramment utilisées. De même les compositions à base de caoutchouc synthétique ou naturel, de néoprène, d'oxyde de polyéthylène ou des copolymères des composés précédents ou entre eux de polyester, polyéther, polyuréthane , polystyrène, polysiloxane, polyacrylates. Des copolymères de styrène et d'autre composé peuvent également donner satisfaction pour la 10 partie extérieure (2), le critère important vis-à-vis du produit fini étant notamment sa facilité de réalisation, les caractéristiques de la liaison obtenue avec la partie centrale ou structure (3) et la finition extérieure obtenue, avec notamment l'état de surface et le coefficient de frottemenit . Ces modes de réalisation décrits ne sont aucunement limitatif des réalisations possibles tant il existe industriellement ou 15 commercialement disponibles des composés polymérisables mis en forme par moulage et ayant des propriétés satisfaisantes dont obligatoirement : une capacité d'allongement supérieure à 200% et une dureté SHORE A inférieure à 25. Toutefois il sera privilégié une utilisation de produit possédant ces caractéristiques mais qui notamment soit facile à mettre en oeuvre, présente une grande facilité de 20 démoulage et un état de surface le meilleur possible, il devra également rester particulièrement inerte et stable danse le temps pour les conditions d'environnement rencontrées.

Une telle réalisation permet d'obtenir dans ce cas un ensemble mou et hautement 25 déformable à l'impact, mais qui cependant garde sa cohérence et sa forme aérodynamique extérieur ; que ce soit à l'accélération du lancement, ou bien vis-à-vis de la déformation imposée par les forces aérodynamiques pendant son vol.

30 Selon une amélioration de l'invention, la structure (3) est constituée en matériau se fragmentant ou se disloquant par rupture fragile lors d'une montée en charge rapide. Le choix de la réalisation de la structure (3), et des matériaux utilisés relève du savoir faire de l'homme de l'art par rapport à la vitesse d'impact la plus probable du projectile. Notamment en ce qui concerne le choix entre un matériau à cellules 35 fermées ou à cellules ouvertes, ou d'autre forme de réalisation comme une structure en papier cartonné ou une feuille de styrène roulée ou autre structure présentant les caractéristiques suffisantes pour résister à une compression quasi statique, mais se disloquant en différents morceaux lors d'un impact, tout en consommant une partie de l'énergie cinétique pour la rupture des éléments de 40 ladite structure(3). Afin d'optimiser la réalisation selon l'invention pour son utilisation en temps que projectile(1), la fragmentation de la structure interne par rupture fragile sera effective lors d'une montée en charge correspondant à un choc à la vitesse nominale du projectile sur un simulant biologique représentatif d'une cible, typiquement un bloc de gélatine alimentaire à teneur en eau comprise entre 45 70 et 80 % ou un bloc de plastiline balistique à 20°C. Cette caractéristique est nécessaire pour éviter une pénétration du projectile dans les parties dites moles et limiter les atteintes en cas d'impact sur des parties sensibles. Avec un équipement de mesure moderne, il apparaîtra évident que la durée de formation de la cavité temporaire (ou les accélérations des points du milieu) seront minimisés avec la 50 présente invention, produisant un étalement supérieur dans le temps et dans l'espace du phénomène d'impact, toutes conditions égales par ailleurs.

Selon une réalisation préférée des inventeurs, la structure (3) est constituée de matériau ayant les propriétés précédemment décrites mise en forme dans une mousse à alvéoles ou cellules ouvertes ou fermées. Des mousses à cellules fermées du type polyméthacrylate, polyméthacrylimide sont les préférées des inventeurs, des réalisations à base de cellules ouvertes ou à partir d'autres résines thermodurcissables sont possibles avec notamment le polyuréthane, les résines polyphénoliques ou polycarbonates afin d'obtenir des caractéristiques qui sont adaptées en fonction de la vitesse d'impact du projectile et des effets recherchés.

D'autres possibilités de réalisation sont possibles, notamment en composites avec des coûts de réalisation plus élevés, notamment en associant du tissu aramide avec un nid d'abeille en papier aramide avec par exemple une résine thermodurcissable notamment comme le NOMDC c-anwedéposée), qui se montre très résistant en compression quasi statique, mais rompt instantanément sous un choc. L'objectif recherché est la fragmentation graduelle ou progressive de la structure(3) par rupture fragile lors d'un choc à la vitesse nominale du projectile sur un simulant biologique représentatif d'une cible, typiquement un bloc de gélatine alimentaire à teneur en eau comprise entre 70 et 90 %. Les caractéristiques des alvéoles ou cellules doivent selon les inventeurs être adaptées dans leur épaisseur de parois et dimensions moyennes des alvéoles en fonction de leur utilisation et en particulier de la vitesse d'impact et du diamètre de la structure porteuse (3). Une telle caractéristique n'est pas incompatible avec la tenue en compression statique, cette propriété de rupture fragile apparaît notamment pour ce type de matériau quand la vitesse de montée en charge est importante, cette caractéristique qui peut être défavorable pour le choix d'un tel matériau dans des applications de conception de structure, est en fait ici considérée de façon surprenante comme un avantage, puisqu'une matière dure et résistant en compression est précisément utilisée afin de ne pas résister si la contrainte devient trop importante. A cette fin il est important de sélectionner notamment la résine, que les inventeurs préfèrent thermodurcissable, et les adjuvants cie polymérisation ou stabilisation afin d'obtenir par un contrôle strict de toutes les conditions et paramètres de la polymérisation un résultat reproductible en terme de densité notamment déterminée par l'épaisseur des parois et la taille des alvéoles. Ou plus pratiquement au niveau du résultat, d'obtenir notamment et selon la mise en oeuvre recherchée par la suite, des niveaux reproductibles de résilience faibles, ou bien de capacité de déformation élastique limités, ou bien de limite élastique faible, pour le paramètre de limite élastique, une valeur inférieure à 5% d'allongement est une valeur typique qui permet à la foi d'encaisser les déformations minimes en cas de chargement statique, mais d'assurer un collapsus immédiat de toutes les structures ou microstructures quand la montée en charge est rapide.

Selon une réalisation préférée des inventeurs la structure interne(3) comprend sur sa partie arrière ou à l'intérieur de la structure dans sa partie arrière notamment, une cavité rempli d'au moins un composant (4) de nature différente de celle de ladite structure (3). Ce composant, du fait de son comportement différent lors d'un impact, permet de moduler l'effet global du projectile (1), notamment en fonction de sa vitesse d'impact ou de la nature de la cible rencontrée.

Il peut donc s'agir en fonction du but recherché, premièrement, d'une mousse plus fragile que celle de la structure (3) et moins dense, par exemple de l'aérogel (marque déposée) ou une mousse de très faible densité, par exemple moins de 0,02 comme celle d'un mousse à structure ouverte, ce qui correspond au moment 2930985 - 8- de l'impact à une cavité creuse. Deuxièmement tout au contraire le composant (4) peut être muni d'au moins un constituant plus dense ou plus dur lors d'un impact à vitesse élevé et qui permette une modification des effets obtenus, notamment en fonction de la vitesse ou des caractéristiques de la cible. Il peut également s'agir 5 d'une structure ayant une autre fonction ou d'une charge embarquée.

Selon une amélioration de l'invention, il est avantageux de disposer dans ou derrière la partie arrière de la structure (3), d'au moins un constituant du composant (4) qui soit un amortisseur élastique ou viscoélastique qui peut 10 comporter dans le cas d'un amortisseur élastique des amorces de rupture à une limite de charge dynamique ou dans le cas d'un amortisseur viscoélastique des orifices produisant une perte de charge . Cet amortisseur permet d'atténuer la déformation ou contrainte dynamique produite par l'accélération de départ du coup sur ladite structure (3). Cet amortissement agit bien sur également lors de l'impact 15 terminal en augmentant la durée du choc et permettant également l'étalement surfacique. Dans le cas d'un amortisseur viscoélastique il peut s'agir d'un gel, d'une pâte ou d'une graisse En fonction de sa polymérisation, et du processus de fabrication, le matériau constitutif peut être sous forme de gel pour des réticulations très faibles, 20 typiquement inférieures à 500 Da ; sous forme de matériau mou ou sous forme de mousse réalisée soit sur l'ensemble du produit, soit par inclusion de bulles d'air ou libération d'espace par dissolution de produits inclus. Dans le cas d'un amortisseur élastique, notamment à effet ressort qui puisse comporter des amorces de rupture, rainures ou comporter une limite élastique à 25 une certaine charge dynamique, il peut être constitué par : - une ou plusieurs pièce(s) tronconique(s) à paroi(s) mince(s), coaxiale(s) avec la partie avant (1), et dont la génératrice soit notamment de nature hyperbolique ou parabolique, - de la mousse élastique à cellules fermées, 30 - formé de compartiments à cellules ouvertes du type nid d'abeille, - du type ressort en accordéon, - constitué de plusieurs ressorts hélicoïdaux concentriques à âme plate. Dans le cas d'une pièce tronconique à paroi mince, la partie évasée hyperbolique se comporte avant ou après la rupture comme un ressort, deux parties évasées de 35 dureté et de conicité différentes pouvant être emboîtées afin de produire à la foi un freinage annulaire par frottement ou pression sur un liquide visqueux, une pâte rhéofluidifiée ou un gel s'il est combiné avec un amortissement viscoélastique. Le but de ce choix est d'optimiser la transformation de la quantité de mouvement axiale de la partie située derrière le cône en quantité de mouvement radiale de 40 façon à maximiser le temps d'impact et la surface de contact. Selon une réalisation d'amorces de rupture selon les génératrices, il sera nécessaire d'adapter la courbure de la génératrice du cône, dans l'absolu et après déformation du cône le but est d'obtenir un profil parabolique voisin de celui utilisé dans la conception des aubes de turbine afin de transformer l'énergie d'un flux hydraulique 45 en rotation d'une machine tournante.

Selon une réalisation préférée des inventeurs pour l'obtention de caractéristiques optimisées de la balistique extérieure, la structure (3) comporte au moins une cavité débouchant (5) dans la partie avant et qui peut éventuellement être remplie 50 avec une composition ayant notamment des propriétés spécifiques de densité, d'absorption de choc ou de comportement visco-élastique. Cette cavité située à l'avant peut notamment être lestée avec un composé métallique ou autre sel de métal pulvérulent de forte densité. Sa position permet de stabiliser le projectile sur trajectoire par un centre de gravité vers l'avant et présente l'avantage si son adhésion sur les parois de ladite cavité (5) est suffisante de lui rester liée lors de l'impact. Pour une réalisation hors du cadre de l'invention l'intérêt de la stabilisation serait complètement oblitéré par l'effet de poinçon central rédhibitoire qu'aurait à l'impact une composition dense située en tête, cet effet est compensé par la présence enveloppante de la structure (3).

Selon une autre amélioration de l'invention, il est possible d'ajouter une action différente au dit projectile. Ses caractéristiques déjà décrites lui permettent de toucher sa cible de façon précise en atténuant la densité du transfert d'énergie par unité de surface. Cet avantage peut être combiné avec les effets d'autres produits spécifiques incapacitants, notamment des neuroleptiques, anxiolytiques, lacrymogènes, irritants, émétiques, sternutatoires ou anesthésiants. Que ces produits soient conditionnés sous forme de liquide, en phase gazeuse ou sous forme pulvérulente simple, pulvérulente ou sous forme de particules ou nanoparticules amorphes chargées ou greffées avec des composés actifs .

Pour faciliter leur dispersion diverses formes de fragilisation ou ruptures préférentielles peuvent être réalisées dans l'enrobage (2) ou dans la disposition d'un réservoir de produit constituant une partie du composant(4).

Selon une réalisation spécifique d'un projectile(1) selon l'invention, les capacités d'amortissement et d'étalement permettent d'embarquer dans le projectile une électronique dotée de fonctions spécifiques agissant ou non sur son efficacité ou ses performances terminales balistiques. En particulier, un dispositif de retard permettant l'allumage pyrotechnique ou combustion de certains moyens de dispersion peut permettre des améliorations notables dans l'amortissement ou dans la dispersion de produit obtenu. Il est également possible d'embarquer des électroniques dédiées au suivi de véhicules et d'équiper le projectile avec un contenu (3) comportant un composé agissant à l'impact comme une colle.

Selon une autre version de la réalisation de projectile(1) selon l'invention, il est également possible d'utiliser les avantages liés à l'amortissement ou étalement de l'impact, en insérant dans ledit projectile des produits chimiques ayant particulièrement une fonction de marquage, que ce soit pour des matériels, véhicules, des animaux ou des personnes violentes dans un contexte d'émeute. On peut citer notamment les produits : - colorés dans une couleur déterminée, - odorants, - fluorescents, - luminescents, - phosphorescents, - sensibles à l'éclairage UV ; et éventuellement indélébiles ou peux sensibles aux solvants organiques.

Selon une amélioration de la réalisation de par les inventeurs, le projectile (1) comprend en son sommet une partie hémisphérique, hémi hyperbolique ou tronconique préférentiellement de révolution afin d'obtenir un bon équilibre en vol ; fixé sur la partie élastique déformable (2). Cette coiffe ou compartiment fixé au sommet du projectile (1) permet d'en améliorer l'aérodynamique, la nature de sa 2930985 - 10- composition peut également en améliorer les caractéristiques d'impact selon l'application recherchée et notamment avec l'utilisation de mousse polymère ou élastomère, d'une partie dure fragmentable ou d'une capacité élastique sous pression au moment de l'impact. Tout autre réalisation de cette partie utilisant 5 l'état de l'art selon l'effet recherché pourra également être adaptée sur le projectile décrit selon l'invention sans en enlever les avantages.

Selon la figure 1, le projectile (1) est constitué d'une structure porteuse (3) rigide et peut déformable conférant à l'ensemble sa tenue à la manipulation et de forme 10 pendant la phase d'accélération et de vol. Cette structure est enrobée d'un matériau de faible dureté et de grande élasticité ou capacité de déformation (2). En son sommet la structure (3) est percée par une cavité (7) remplie avec un matériau identique au matériau d'enrobage, mais qui a été chargé avec une poudre métallique, par exemple de l'acier ou du plomb, afin d'en augmenter la densité, et 15 ainsi équilibrer le projectile en tête en rapprochant le centre de gravité du sommet et de l'axe, favorisant ainsi sa stabilité en vol et donc la précision. Le projectile est ici constitué d'un sabot (6) qui peut être lié aux autres pièces constitutives par tout procédé de collage ou mécaniquement par une goupille transversale, ici non représentée. La structure (3) comporte une autre cavité sur sa partie arrière 20 remplie ici par une composant (4) plus dur à vitesse élevé, par exemple du polybutadiène qui peut éventuellement être chargé de particules métalliques, ce composant peut être constitué de plusieurs parties, dont certaines métalliques.

La présente représentation n'est en aucune façon limitative des exécutions qui 25 peuvent être faite de la présente invention dans différentes applications, en particulier afin d'améliorer l'état de surface du projectile il peut être muni d'une couche extérieure ou capuchon de protection ou d'apparence, typiquement d'une épaisseur d'au moins 10 micromètres tout en restant inférieure à 3% du diamètre du projectile, ces valeurs ne modifiant pas les caractéristiques de comportement du 30 projectile pendant sa vie, mais permet de répondre aux exigences de qualité fixées par certains utilisateurs. La représentation effectuée est ici orientée pour un lanceur unitaire, il est évident que l'invention permet de concevoir des systèmes multi-projectiles, ou effecteurs, notamment non létaux, qui sont mis en oeuvre à partir de différents modes de propulsion, notamment pyrotechniques ou à gaz 35 comprimé. 40 45 50

Claims (10)

1. Revendications1. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact, destiné notamment à être utilisé comme charge cinétique pour tout type de munition, notamment non létale, à létalité atténué ou a effet contrôlé, constitué : - d'un enrobage extérieur (2) appuyé et éventuellement fixé sur cette structure, 20 majoritairement constitué en masse de matériau élastomère élastique ou viscoélastique, hautement déformable de capacité d'allongement supérieure à 200%, et ayant une dureté inférieure à 25 SHORE A. - d'une structure interne rigide (3) et possédant une bonne tenue en compression statique ou quasi statique, soit typiquement au moins 0,5 MPa pour la surface 25 frontale dans l'axe de l'impact ;
2. 2. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure (3) soit en matériau se fragmentant ou se disloquant par rupture fragile lors 30 d'une montée en charge rapide.
3. 3. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 1 et éventuellement 2, caractérisé en ce que la structure (3) soit 35 constitué de matériau sous une forme de mousse ou alvéoles à cellules ouvertes ou fermées.
4. 4. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des 40 revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comprenne dans ou sur la partie arrière de la structure (3 ), une partie constitué d'au moins une structure interne (4) ayant des caractéristiques différentes de la structure (3).
5. 5. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption 45 d'énergie et fort étalement à l'impact selon les revendication 1 et 4 ainsi que de l'une quelconque des revendications 2 à 3, caractérisé en ce qu'il comprenne dans ou sur la partie arrière de la structure ( ), au moins un amortisseur élastique et/ou viscoélastique pouvant comporter des amorces de rupture à une limite de charge dynamique. - 12-
6. 6. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la structure (3) comporte au moins une cavité débouchante dans la partie avant et qui peut éventuellement être remplie avec une composition ayant notamment des propriétés spécifiques de densité, d'absorption de choc ou de comportement visco-élastique.
7. 7. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en cequ'il qu'il comprenne au moins une capacité (6) contenant des produits spécifiques incapacitants, notamment ayant au moins une des propriétés ou mode d'action : lacrymogène, irritant, émétique, - sternutatoire ; - neuroleptique ; - anxiolytique, - anesthésiant ; Ces produits peuvent être soient conditionnés sous forme de liquide, en phase gazeuse , sous forme pulvérulente simple ou sous forme pulvérulente constituée de particules ou nanoparticules amorphes chargées ou greffées avec des composés actifs .
8. 8. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une électronique positionnée notamment dans le composant (4), dotée d'au moins une fonction spécifique agissant ou non sur son efficacité ou ses performances terminales balistiques.
9. 9. Projectile balistique (1;) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact. selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisé en ce qu'il contienne des produits spécifiques marquants qui peuvent notamment être indélébiles sur des supports textiles ou sur la peau et présenter au moins l'une des caractéristiques suivantes: coloré dans une couleur déterminée, odorant, fluorescent, luminescent, phosphorescent ou photoluminescent, sensible à l'éclairage UV.
10. 10. Projectile balistique (1) de petit ou moyen calibre, à haute absorption d'énergie et fort étalement à l'impact selon la revendication 1 et l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'il comprenne une partie hémisphérique, hémihyperbolique ou tronconique fixée sur la partie élastique déformable (2) au sommet du projectile (1)50