FR2953009A1 - Tete militaire a charges en tandem - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une tête militaire (1) à charges en tandem comprenant une charge avant (2) disposée à distance d'une charge arrière (3), et un moyen de protection intercharges (6) interposé entre les deux charges. Cette tête militaire est caractérisée en ce que le moyen de protection intercharges (6) comprend au moins un premier écran métallique (8) disposé entre la charge avant (2) et la charge arrière (3), premier écran (8) qui est rendu solidaire d'une enveloppe (3c) de la charge arrière (3) par un moyen de liaison (9) à déformation contrôlée.

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des têtes militaires comportant des charges formées montées en tandem. Ces charges tandem sont bien connues. Elles associent une charge formée avant et une charge formée arrière qui sont séparées l'une de l'autre par un moyen de protection intercharges. Les charges sont initiées en séquence avec un retard de l'ordre de quelques centaines de microsecondes voire de l'ordre de la milliseconde entre les deux charges.

Le principal intérêt des charges tandem est qu'elles permettent de contrer les blindages équipés de surprotections réactives. En effet la charge avant permet d'initier le blindage réactif, et la charge arrière perfore le blindage principal une fois qu'il n'est plus protégé par sa protection réactive. De nombreux brevets décrivent des architectures de charge tandem. On pourra ainsi citer FR2552870, FR2577037 et FR2581749. Les charges connues comportent toutes une protection intercharges qui permet de protéger la charge arrière lors de la détonation de la charge avant. Cette protection comprend le plus souvent un écran, plus ou moins massif, qui est solidaire de l'enveloppe de la charge ainsi que des évents aménagés dans l'étui de la charge et qui permettent d'évacuer radialement les gaz engendrés par l'initiation de la charge avant. Il est également connu de prévoir un écran mobile sous l'effet du choc de façon à amortir les effets de ce dernier. Les brevets DE3601051 et FR2559896 décrivent de tels écrans mobiles. Cependant les écrans mobiles conduisent à concevoir des têtes militaires ayant une distance intercharges importante pour la course de l'écran, donc également une longueur importante pour la tête militaire.

L'invention a pour objet de proposer une tête militaire à charge en tandem, tête dans laquelle, la longueur globale de la tête reste réduite mais la protection de la charge arrière contre les effets de la charge avant est cependant assurée.

Ainsi l'invention a pour objet une tête militaire à charges en tandem comprenant une charge avant disposée à distance d'une charge arrière, et un moyen de protection intercharges interposé entre les deux charges, tête militaire caractérisée en ce que le moyen de protection intercharges comprend au moins un premier écran métallique disposé entre la charge avant et la charge arrière, premier écran qui est rendu solidaire d'une enveloppe de la charge arrière par un moyen de liaison à déformation contrôlée. Le moyen de liaison à déformation contrôlée pourra être constitué par une zone cylindrique mince coiffant l'enveloppe de la charge arrière, zone cylindrique comportant au moins une rainure permettant d'amorcer une déformation de ladite zone cylindrique. Selon un premier mode de réalisation, le premier écran 20 pourra ainsi comporter une partie centrale massive à laquelle sera fixée la zone cylindrique amincie. Selon un second mode de réalisation, le moyen de protection intercharges pourra comprendre un deuxième écran métallique interposé entre la charge avant et le premier 25 écran, deuxième écran qui est solidaire d'une virole reliant les deux charges. Le deuxième écran pourra avoir un profil conique dont le sommet du cône sera dirigé vers la charge avant, le premier écran étant formé d'un simple capotage conique solidaire de 30 la zone cylindrique mince, la conicité du deuxième écran étant identique à celle du premier écran. Une couche d'un matériau déformable pourra avantageusement être interposée entre le premier et le deuxième écran.

La virole pourra comporter au moins un évent. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une tête militaire selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue partielle montrant l'écran 10 intercharges après initiation de la charge avant, - la figure 3 montre en coupe longitudinale une tête militaire selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. En se reportant à la figure 1, une tête militaire 1 à 15 charges en tandem selon l'invention comprend une charge avant 2 qui est disposée à distance d'une charge arrière 3. Chaque charge 2 et 3 est une charge formée, c'est à dire qu'elle comporte un chargement explosif sur lequel est appliqué un revêtement concave 2a,3a qui engendre un jet à 20 haute vitesse lors de l'initiation de la charge. D'une façon connue, les revêtements pourront être de forme conique. Mais toute autre forme concave (portion de sphère, paraboloïde...) pourrait être mise en oeuvre. Le choix de la géométrie du revêtement dépend des performances recherchées pour les 25 charges 2 et 3. Les revêtements 2a,3a seront généralement réalisés en un matériau métallique ductile, par exemple en cuivre. La figure 1 montre en coupe partielle la charge arrière 3, ce qui permet de voir le revêtement 3a ainsi que le 30 chargement explosif 3b contenu dans une enveloppe cylindrique 3c. La charge avant 2 n'est pas coupée mais on a représenté par des pointillés son revêtement 2a.

Ces caractéristiques sont classiques pour le concepteur de têtes militaires tandem et il n'est donc pas nécessaire de les décrire plus en détails. La charge avant 2 et la charge arrière 3 sont disposées dans un étui 4 (ou virole) qui permet de relier les charges l'une à l'autre. L'étui 4 comporte une partie arrière 4a de calibre légèrement supérieur à celui de la charge arrière 3 et une partie avant 4b au calibre de la charge avant 2. La charge arrière 3 est fixée à la virole 4 au niveau de cales radiales 7. Les charges 2 et 3 sont rendues solidaires de la virole 4 (ainsi que des cales 7) par tout moyen approprié, par exemple par des goupilles radiales (non représentées). Les parties arrière 4a et avant 4b de la virole 4 sont 15 reliées par une partie conique 4c. La virole 4 comporte par ailleurs des évents 5, régulièrement répartis angulairement, et qui permettent d'évacuer radialement une partie des gaz engendrés lors de l'initiation de la charge avant 2. Une telle disposition 20 connue permet de protéger en partie la charge arrière 3. La tête militaire 1 comporte enfin un moyen 6 de protection intercharges qui est interposé entre la charge avant 2 et la charge arrière 3. Ce moyen de protection intercharges 6 comprend au moins 25 un premier écran métallique 8 qui est rendu solidaire de l'enveloppe 3c de la charge arrière 3 par un moyen de liaison à déformation contrôlée. L'écran métallique 8 comporte un profil conique dont le sommet du cône est dirigé vers la charge avant 2. 30 Le moyen de liaison à déformation contrôlée est constitué ici par une zone cylindrique mince 9 qui coiffe l'enveloppe 3c de la charge arrière 3. Cette zone cylindrique 9 comporte par ailleurs une rainure 10 qui permet d'amorcer une déformation de ladite zone cylindrique 9.

On voit sur la figure 1 que la zone cylindrique 9 vient en butée axiale contre une cale 7 de la charge arrière 3. La zone cylindrique 9 pourra être collée à l'enveloppe 3c de la charge arrière ou bien elle pourra être fixée par filetage sur cette enveloppe. La rainure circulaire 10 se prolonge, à l'intérieur de la cavité 12 délimitée par l'écran 8, par un bourrelet 11. L'écran 8 prolongé par la zone cylindrique 9 constitue ainsi un boîtier qui coiffe l'avant de la charge arrière 3.

La partie conique massive de l'écran 8 reçoit lors de l'initiation de la charge avant 2 la pression des gaz engendrés ainsi que les projections arrières (éclats...) issues de la charge avant. Cette partie massive transmet le choc reçu à la zone cylindrique amincie 9 qui va se déformer plastiquement en absorbant l'énergie mécanique reçue. La charge arrière 3 se trouve donc protégée malgré la distance relativement réduite séparant les deux charges. Par ailleurs le profil conique de l'écran 8 assure une déviation des gaz qui sont évacués par les évents 5.

La rainure circulaire 10 a pour effet d'amorcer et diriger la déformation plastique de la zone cylindrique 9. Cette dernière au lieu de se fendre longitudinalement va plutôt s'écraser, pratiquement en accordéon. La figure 2 montre la configuration de l'écran 8 et de la zone cylindrique 9 après initiation de la charge avant. La partie massive 8 de l'écran s'est déplacée suivant la direction F tandis que la partie cylindrique 9 est restée en butée sur les cales 7. La zone cylindrique 9 s'est alors écrasée. La longueur résiduelle L2 du moyen de protection 6 est inférieure à la moitié de celle de la longueur initiale L1. A titre d'exemple pour un calibre de charge de 100 mm, un écran 8 d'épaisseur 5 à 8 mm associé à une zone cylindrique 9 d'épaisseur 2 à 3 mm assure une protection efficace avec une distance intercharges de l'ordre de 2 calibres de la charge arrière. La zone cylindrique se réduit d'environ 50 à 70% de sa longueur initiale. Ceci est à comparer avec les distances habituelles rencontrées dans les têtes militaires connues, notamment dotées d'écrans mobiles, distances intercharges qui sont de l'ordre de 5 calibres au minimum. En fonction des types de charges mises en oeuvre, on pourra renforcer le niveau de protection assuré par le moyen 10 de protection intercharges 6. La figure 3 montre ainsi un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel le moyen de protection 6 comprend un deuxième écran métallique 13 qui est interposé entre la charge avant 2 et le premier écran 8. 15 Ce deuxième écran 13 est rendu solidaire de la virole 4 reliant les deux charges par des goupilles cisaillables 14. On voit que dans ce mode particulier de réalisation, le premier écran 8 est d'épaisseur relativement réduite. Il se limite à un capotage conique qui est solidaire de 20 la zone cylindrique mince 9. Il n'est en effet plus nécessaire de donner au premier écran 8 une épaisseur importante car il ne reçoit plus directement les gaz ni les projections arrières résultant de l'initiation de la charge avant 2. Ces derniers sont maintenant reçus par le deuxième 25 écran 13. La conicité du capotage 8 est identique à celle du profil interne 15 du deuxième écran 13. Ainsi lors de l'initiation de la charge avant 2, la pression des gaz s'exerce sur le deuxième écran 13. Elle 30 provoque le cisaillement des goupilles 14 et le deuxième écran se trouve poussé contre le premier écran 8. La concordance des formes coniques des deux écrans assure une répartition des efforts sur l'ensemble de la surface externe du premier écran 8. Il en résulte une poussée sensiblement axiale du premier écran 8 par le second écran 13. La partie cylindrique 9 mince va alors se déformer comme dans le mode de réalisation précédent et absorber par cette déformation une partie de l'énergie mécanique reçue.

Afin de compléter encore la protection il est possible (comme représenté sur la figure 3) d'interposer une couche 16 d'un matériau déformable entre le premier écran 8 et le deuxième écran 13, couche jouant le rôle d'amortisseur et permettant ainsi d'absorber une partie de l'énergie mécanique reçue par le premier écran 8. Cette couche pourra couvrir toute la surface conique des écrans ou plus simplement (comme représenté ici) avoir la forme d'une rondelle. On pourra choisir comme matériau déformable un nid d'abeille métallique (par exemple à base d'aluminium ) ou bien encore une mousse de métal poreux, par exemple aluminium poreux. Une telle protection renforcée permet d'obtenir des têtes militaires compactes (distance intercharges comprise entre 1 et 3 calibres de la charge arrière) tout en mettant en place une charge avant 2 de calibre relativement important (de 70 à 90% du calibre de la charge arrière). Ceci est particulièrement utile dans la conception de missiles comportant une partie électronique relativement volumineuse en avant de la tête tandem. En effet l'efficacité perforante de la charge avant doit alors être renforcée pour tenir compte de cette architecture du missile qui impose au jet de la charge avant de traverser la partie électronique.

Claims (7)

1. REVENDICATIONS1- Tête militaire (1) à charges en tandem comprenant une charge avant (2) disposée à distance d'une charge arrière (3), et un moyen de protection intercharges (6) interposé entre les deux charges, tête militaire caractérisée en ce que le moyen de protection intercharges (6) comprend au moins un premier écran métallique (8) disposé entre la charge avant (2) et la charge arrière (3), premier écran (8) qui est rendu solidaire d'une enveloppe (3c) de la charge arrière (3) par un moyen de liaison (9) à déformation contrôlée.
2. 2- Tête militaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de liaison à déformation contrôlée (9) est constitué par une zone cylindrique mince coiffant l'enveloppe (3c) de la charge arrière (3), zone cylindrique comportant au moins une rainure (10) permettant d'amorcer une déformation de ladite zone cylindrique (9).
3. 3- Tête militaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que le premier écran (8) comporte une partie centrale massive à laquelle est fixée la zone cylindrique amincie (9).
4. 4- Tête militaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de protection intercharges comprend un deuxième écran métallique (13) interposé entre la charge avant (2) et le premier écran (8), deuxième écran (13) qui est solidaire d'une virole (4) reliant les deux charges.
5. 5- Tête militaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que le deuxième écran (13) a un profil conique dont le sommet du cône est dirigé vers la charge avant (2), le premier écran (8) étant formé d'un simple capotage conique solidaire de la zone cylindrique mince (9), la conicité du deuxième écran (13) étant identique à celle du premier écran (8).
6. 6- Tête militaire selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une couche (16) d'un matériau déformable est interposée entre le premier (8) et le deuxième écran (13).
7. 7- Tête militaire selon une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que la virole (4) comporte au moins un évent (5).