FR2975482A1 - Tete militaire anti-infrastructure et projectile equipe d'une telle tete militaire - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une tête militaire (1) anti infrastructure comprenant une charge explosive (6) à l'avant de laquelle est appliqué un revêtement (7). Cette tête militaire est caractérisée en ce que le revêtement (7) comporte des usinages (22, 23) ou bien des inserts qui sont respectivement réalisés ou disposés de façon à provoquer lors de l'initiation de la charge explosive (6) une projection expansive du matériau du revêtement (7) (ou bien des inserts), de façon à créer sur une cible un impact de diamètre supérieur au calibre de la tête (1).

Description

1 Le secteur technique de la présente invention est celui des têtes militaires lancées à partir d'un lance-roquettes et ayant une action anti-infrastructure et un effet antipersonnel.

On connaît des têtes militaires de ce genre qui visent à produire un effet de déblaiement à l'aide d'une charge appropriée pour ouvrir une brèche dans le mur d'un bâtiment, puis d'introduire à travers la brèche une charge à effet de souffle et d'éclats pour neutraliser le personnel susceptible d'être réfugié dans ce bâtiment. Toutefois, ce type de tête militaire provoque une ouverture de petite dimension dans le mur interdisant le passage d'un individu équipé de son matériel d'intervention. On peut se reporter par exemple au brevet US-5107766 qui décrit ce genre de tête militaire.

On connaît également des têtes militaires permettant de provoquer une ouverture de grande dimension dans le mur d'un bâtiment. Ainsi, le brevet US-7284490 décrit une tête militaire dont le projectile est constitué par un assemblage de barreaux cylindriques disposés suivant les génératrices du corps du projectile. Les différents barreaux sont reliés deux à deux entre eux au niveau de leurs extrémités. Lors du fonctionnement de la charge explosive que renferme le corps, les différents barreaux sont projetés radialement peu de temps avant l'impact du projectile sur le mur.

Les barreaux impactent le mur alors qu'ils sont écartés les uns des autres et ils viennent frapper le mur au niveau de leurs extrémités avant. L'ouverture ainsi obtenue est de grande dimension et permet le passage d'un combattant équipé de son matériel d'intervention, comme par exemple le gilet pare-balles, les jumelles de vision nocturne, les systèmes de communication individuels, etc.... L'écartement des barreaux est assuré soit par des moyens pyrotechniques soit par des actionneurs mécaniques (tels que des ressorts) ou fluidiques.

Cette tête militaire n'a cependant pas une efficacité perforante suffisante vis à vis d'un mur bétonné de forte épaisseur et doté de renforts en acier. La cinématique d'ouverture en effet est telle que

2 l'énergie de l'explosif n'est utilisée que pour la projection radiale des barreaux. L'énergie cinétique des barreaux qui est effectivement utilisable pour perforer la cible est par contre celle résultant de la vitesse des barreaux suivant la direction axiale du projectile. Elle est donc liée à la vitesse du projectile lui-même. Elle est nulle pour un tir d'une tête militaire tirée à partir d'un point fixe positionné à quelques mètres de la cible (tête de type charge de démolition).

Par ailleurs, ce type de tête militaire ne permet pas de neutraliser les personnes hostiles susceptibles d'occuper le bâtiment et qui peuvent constituer un danger lors d'une intervention. Le besoin se fait donc sentir de disposer d'une tête militaire à efficacité perforante améliorée et permettant d'occasionner une ouverture de grande dimension dans un mur. Cette tête pourra être mise en oeuvre par les troupes du génie sous la forme d'une charge de démolition fixe disposée à distance de la paroi à perforer.

Elle pourra aussi être incorporée à un projectile. Avantageusement, si elle est incorporée à un projectile, elle sera dotée de moyens permettant d'engendrer un effet anti-personnel à l'intérieur du bâtiment. Le projectile pourra en particulier être mis en oeuvre à l'aide d'un armement portatif comme par exemple un lance-roquettes. Cela est d'autant plus envisageable que les lance-roquettes lanceurs de tête militaires anti-char, ou génératrices d'effets vulnérants, fumigène, éclairant sont disponibles. C'est le but de la présente invention de fournir une nouvelle tête militaire offrant la possibilité d'assurer une grande ouverture dans la paroi d'un bâtiment. L'invention a donc pour objet une tête militaire anti infrastructure comprenant une charge explosive à l'avant de laquelle est appliqué un revêtement, tête militaire caractérisée en ce que le revêtement comporte des usinages ou bien des inserts qui sont respectivement réalisés ou bien disposés de façon à provoquer lors de l'initiation de la charge explosive une projection expansive du matériau du

3 revêtement ou bien des inserts, de façon à créer sur une cible un impact de diamètre supérieur au calibre de la tête. Selon un mode de réalisation de l'invention le revêtement appliqué sur la charge explosive présente un profil tronconique, le sommet du cône étant disposé en avant de la charge explosive. Selon un autre mode de réalisation, le revêtement appliqué sur la charge explosive est plan. Le revêtement pourra comporter des usinages en creux sur une de ses faces, usinages qui délimitent des zones épaisses, lesdites zones épaisses comprenant des rayons épais qui sont réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique par un premier arc épais et au niveau de leur extrémité centrale par un deuxième arc épais.

Selon un autre mode de réalisation, le revêtement pourra porter des inserts en forme de barreaux disposés suivant des directions radiales du revêtement, barreaux réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique par un premier arc et au niveau de leur extrémité centrale par un deuxième arc. Selon un mode de réalisation, le revêtement pourra comporter un usinage en forme de spirale. Selon un autre mode de réalisation, le revêtement pourra porter un insert métallique en forme de spirale.

Avantageusement le revêtement sera constitué par un matériau ductile et dense, tel que le fer, le cuivre, le nickel ou le tantale. Dans le cas où le revêtement porte des inserts, le ou les inserts seront constitués par un matériau ductile et dense, tel que le fer, le cuivre, le nickel ou le tantale. L'invention a également pour objet un projectile incorporant une telle tête militaire, projectile caractérisé en ce que la tête militaire constitue une partie avant du projectile qui est solidaire d'une partie arrière comprenant une charge génératrice d'éclats. Un tout premier avantage de la présente invention réside dans le fait que la charge permet l'obtention d'une ouverture de grande dimension dans le mur d'un bâtiment lors du

4 déblaiement. Un autre avantage réside dans le fait que la tête militaire peut être tirée à très courte distance à l'aide d'un lance-roquettes.

Un autre avantage encore de l'invention réside dans sa simplicité d'utilisation. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure la représente en coupe une tête militaire selon l'invention et selon un premier mode de réalisation, coupe réalisée suivant les plans brisés dont la trace AA est repérée à la figure lb, - la figure lb est une vue externe frontale du revêtement de la tête selon la figure la, - la figure 2 représente le revêtement après déploiement et avant impact sur une cible, - la figure 3a représente une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation d'une tête militaire, coupe réalisée suivant le plan dont la trace BB est repérée à la figure 3b, - la figure 3b est une vue externe frontale du revêtement de la tête selon la figure 3a, la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de tête militaire, - la figure 5a représente en coupe longitudinale une tête militaire selon l'invention et selon un quatrième mode de réalisation, - la figure 5b est une vue externe frontale du revêtement de la tête selon la figure 5a, - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale d'un cinquième mode de réalisation d'une tête militaire selon l'invention, -les figures 7 et 8 montrent en coupe longitudinale deux autres modes de réalisation d'une tête militaire selon l'invention, et - la figure 9 est une vue en coupe d'un projectile équipé d'une tête militaire selon l'invention. Comme indiqué précédemment, la tête militaire selon l'invention permet d'assurer un déblaiement, en particulier pour autoriser ensuite la traversée d'une charge génératrice d'éclats. Par déblaiement, on entend la destruction partielle de la paroi d'un bâtiment selon une très grande ouverture qui autorise le passage d'un fantassin équipé de ses matériels. Par grande ouverture, on entend une ouverture de 1 à 1,50 m environ.

Sur la figure la, on a représenté une coupe longitudinale d'un premier mode de réalisation d'une tête militaire 1 selon l'invention. Cette tête comprend une charge explosive 6 à l'avant de laquelle est appliqué un revêtement 7 qui présente un profil tronconique, le sommet du cône étant disposé en avant de la charge explosive, vers l'extérieur de la tête militaire 1. La tête militaire 1 comprend une enveloppe 5 sur laquelle est fixé le revêtement tronconique 7. La charge explosive 6 remplit le volume interne de l'enveloppe 5 et du revêtement tronconique 7. Cette charge explosive est connue en elle-même et il n'est pas nécessaire de la décrire plus complètement. Ce revêtement 7 est destiné à être projeté contre la paroi d'un bâtiment suivant une très grande dimension pour provoquer une très grande ouverture de passage d'un fantassin. Bien entendu, cette charge 7 est mise à feu de façon connue à l'aide d'un initiateur 20 et d'un relais de détonation 21, actionnés par un dispositif de détection (non représenté) qui est solidaire par exemple d'un projectile emportant la tête militaire. Selon ce premier mode de réalisation, le revêtement 7 comporte des usinages en creux 22, 23 sur une de ses faces (ici la face externe 7a). Comme on le voit également sur la figure lb qui montre la face externe 7a du revêtement, les usinages 23 sont sensiblement trapézoïdaux et régulièrement répartis angulairement et les usinages 22 forment une croix à huit branches. Ces usinages délimitent des zones épaisses de matière non usinée. Ces zones épaisses comprennent des rayons épais 24 qui sont réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique (voisine du bord externe du revêtement 7) par un premier arc épais 25 et qui sont aussi réunis au niveau de leur extrémité centrale (voisine de l'axe du revêtement) par un deuxième arc épais 26. Les différentes zones épaisses sont donc toutes réunies les unes aux autres de façon à constituer une maille. A cette fin, les rayons adjacents 24a et 24b sont réunis par l'arc 25, tandis que les rayons adjacents 24b et 24c sont réunis par l'arc 26 et ainsi de suite. Ces usinages ont pour objet de provoquer lors de l'initiation de la charge explosive 6 une projection expansive du matériau du revêtement 7 (et en particulier des zones épaisses de ce revêtement) c'est à dire une projection créant sur une cible un impact de diamètre supérieur au calibre de la tête 1. Le profil tronconique du revêtement permet par ailleurs de mieux maîtriser l'expansion du revêtement et la projection des zones épaisses qui forment (après découpe du revêtement 7) des barreaux. L'onde de détonation sphérique (schématisée par la ligne en pointillés 30) issue du relais 20 et progressant dans la charge explosive impacte le revêtement sensiblement au niveau d'une zone circulaire médiane du revêtement (soit au milieu de chaque rayon épais 24) et non au milieu du revêtement comme ce serait le cas avec un revêtement plan. Les rayons épais sont projetés suivant des vitesses V sensiblement perpendiculaires aux rayons 24. La figure 2 montre le revêtement 7 après fonctionnement de la charge 6, avant son impact sur une paroi 18. Le choc de la détonation a fragmenté le matériau du revêtement au niveau des zones usinées 22 et 23 et l'énergie a été communiquée aux différentes zones épaisses 24, 25 et 26 qui progressent vers la cible tout en s'écartant les unes des autres suivant les directions E, en raison de la possibilité qui en est offerte par les jonctions entre les différentes zones épaisses qui autorisent un pivotement relatif. Il en résulte un impact sur la cible d'une chaîne de barreaux 24 reliés les uns aux autres par les zones 25 et 26. L'ensemble s'approchant d'un cercle de diamètre bien supérieur à celui du revêtement 7. La circonférence théorique de ce cercle est sensiblement égale à la somme des longueurs des différents barreaux 24 et de leurs zones de raccordement 25 et 26. Le matériau constitutif du revêtement 7 doit être ductile mais néanmoins dense afin d'éviter les ruptures lors de l'interaction avec l'onde de détonation de la charge 6 tout en assurant une impédance de choc suffisamment élevée à l'impact. Un matériau approprié est par exemple constitué par le fer, le cuivre, le tantale, le nickel. Grâce à l'invention, l'énergie cinétique des barreaux 24 est pratiquement celle qui est directement communiquée par le chargement explosif 6. L'utilisation de l'énergie est donc optimale, ce qui autorise une utilisation de cette tête militaire même en statique. Lorsqu'elle équipe un projectile, la vitesse des barreaux est accrue par la vitesse d'entraînement communiquée par le projectile. Ceci peut conduire, avec les roquettes classiques dotées d'un propulseur, à doubler la vitesse d'impact obtenue sur la cible, soit un impact à 600 m/s au lieu des 300 m/s obtenus avec la tête militaire selon l'art antérieur. Les figures 3a et 3b montrent une tête militaire suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode diffère du précédent en ce qu'on a remplacé les usinages réalisés sur le revêtement 7 par des inserts en forme de barreaux 13 qui sont disposés suivant des directions radiales du revêtement 7. Ces barreaux sont collés au revêtement 7 et ils sont réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique par un premier arc 11 et au niveau de leur extrémité centrale par un deuxième arc 15. Le fonctionnement de cette tête militaire est analogue à celui précédemment décrit. Ce mode de réalisation présente comme avantage de permettre la maîtrise de la géométrie des barreaux projetés. On pourra réaliser les barreaux 13 et les arcs 11 et 15 à partir de la déformation d'une seule et même boucle d'un fil de fer ou d'acier (ou de cuivre, nickel ou tantale). Par ailleurs, le revêtement 7 assure ici un amortissement du choc reçu par les barreaux. Il est possible, par un choix approprié du matériau du revêtement, d'adapter l'impédance de choc pour éviter une dégradation des barreaux. La figure 4 montre une variante de l'invention dans laquelle le revêtement 7 appliqué sur la charge explosive 6 est plan. Les barreaux 13 et les arcs de raccordement 11 et 15 ont une structure analogue à celle décrite précédemment en référence à la figure 3b. Ce mode de réalisation permet d'augmenter la vitesse de projection des barreaux donc d'accroître aussi la capacité de perforation. Il présente cependant comme inconvénient d'occasionner un choc important sur le revêtement. Ce mode ne peut donc être mis en oeuvre avec un revêtement comportant des rayons épais usinés mais uniquement avec un revêtement portant des barreaux 13 sous forme d'inserts. Il est alors souhaitable que l'onde de choc parvenant au revêtement soit sphérique pour que le mouvement d'expansion des barreaux soit assuré. Une telle disposition est obtenue en assurant un amorçage de type ponctuel et en raccourcissant la longueur de la tête militaire 1 (rapport longueur sur diamètre L/D compris entre 0,8 et 1). On pourra supprimer le relais 21.

Les figures 5a et 5b montrent un autre mode de réalisation dans lequel le revêtement 7 présente encore un profil tronconique et porte un usinage 27 qui est réalisé suivant un profil en spirale (figure 5b). Cet usinage délimite une partie épaisse 28 du revêtement qui a une forme de bande spiralée. Lors de l'initiation de l'explosif le revêtement 7 se fragmentera au niveau de la spirale 27, la bande spiralée 28 pourra alors se dérouler et s'expanser diamétralement de façon à venir impacter une cible suivant un cercle ayant un diamètre bien supérieur au diamètre de la tête militaire 1. Cette expansion est favorisée par le profil tronconique du revêtement 7. L'explosif renfermé dans la partie tronconique crée en effet une projection du matériau du revêtement 7 qui a une composante radiale (vitesse V). La figure 6 montre un autre mode de réalisation dans lequel le revêtement 7 tronconique porte un insert métallique 29 en forme de spirale. Cet insert est collé à l'extérieur du revêtement 7. Le mode de fonctionnement est analogue à celui décrit en référence aux figures 5a et 5b. L'insert spiralé 29 est projeté axialement par l'initiation de la charge et la composante radiale des efforts engendrés par la charge explosive provoque une expansion de l'insert qui arrivera à l'impact sur une cible avec un diamètre externe bien supérieur au diamètre de la tête militaire. La figure 7 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le revêtement 7 est plan et porte sur sa face externe 7a un insert métallique 29 en forme de spirale collé au revêtement 7. La forme en spirale de l'insert favorise le déroulement et l'expansion de l'insert 29, même associé à un revêtement plan. Le diamètre d'expansion obtenu est cependant moindre que celui obtenu avec un revêtement tronconique. En revanche, la vitesse de projection est supérieure. La figure 8 montre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le revêtement 7 est encore plan et porte sur sa face externe 7a un usinage 27 qui est réalisé suivant un profil en spirale (la vue de face de cette charge est identique à la figure 5b). Cet usinage délimite une partie épaisse 28 du revêtement qui a une forme de bande spiralée. Là encore, lors de l'initiation de l'explosif, le revêtement 7 se fragmentera au niveau de la spirale 27. La bande spiralée 28 pourra alors se dérouler et s'expanser diamétralement de façon à venir impacter une cible suivant un cercle ayant un diamètre supérieur au diamètre de la tête militaire 1. Le diamètre d'expansion obtenu est cependant moindre que celui obtenu avec un revêtement tronconique. En revanche, la vitesse de projection est supérieure. La figure 9 montre un mode de réalisation d'un projectile 100 équipé d'une tête militaire 1 selon l'invention. Ce projectile comporte une partie avant 2 qui renferme la

10 tête militaire 1. La partie avant 2 est prolongée par un dispositif de détection d'impact 4 constitué ici d'une tige télescopique, amovible ou non. Cette tige permet l'initiation à l'instant voulu de la tête militaire 1.

Le projectile comporte aussi une partie arrière 3 qui comprend une enveloppe externe 8 renfermant une charge génératrice d'éclats 9. Cette charge est elle-même de type connu et produit des éclats permettant de neutraliser les individus éventuellement présents dans le bâtiment et les matériels susceptibles d'être entreposés. L'enveloppe 8 peut être un prolongement de l'enveloppe 5 ou bien se présenter sous la forme d'un élément indépendant. Un espace libre 10 peut être prévu dans l'enveloppe 8 afin d'assurer un guidage initial de la charge 9 avant son éjection.

Sur la figure 9, on voit que la partie arrière 3 est prolongée par un système de guidage constitué d'ailettes 12a fixées à une entretoise 12b. Ce système de guidage est destiné à stabiliser la tête militaire. Le retard d'initiation de la charge 9 peut être assuré 20 par un cordeau à retard (non représenté). Le fonctionnement est le suivant. Le projectile 100 est lancé à l'aide d'un lance-roquettes à une très courte distance de la cible par l'utilisateur, par exemple une distance de l'ordre de 7 à 10 calibres. Le dispositif de 25 détection d'impact 4 arrive sur la paroi d'un bâtiment et déclenche le fonctionnement de la charge 6 de la tête militaire 1. Celle-ci projette alors le revêtement 7 sur la paroi à détruire en le déployant sensiblement suivant un cercle de diamètre important.

30 Sous l'effet de l'impact du revêtement, la paroi est détériorée suivant une très grande dimension. La charge 9 est alors initiée avec un certain retard pour détoner derrière la paroi en assurant sa fonction de neutralisation du personnel présent ou de destruction des matériels entreposés. Celle-ci 35 produit des effets vulnérants en face arrière de la paroi, soit un effet d'éclats et un effet de souffle. L'effet d'éclats engendre la production d'un grand nombre de fragments ou éclats dont la taille peut être optimisée par un dispositif de fragilisation du confinement de la charge 9. L'effet de souffle est engendré par la détonation qui peut être renforcée en utilisant un explosif fortement aluminisé. Il va de soi que le fonctionnement successif des charges 6 et 9 s'effectue suivant une chronologie bien précise afin de s'assurer que le passage de la charge 9 n'est pas altéré par les éclats provenant de la paroi ouverte par la charge 6. Cette chronologie peut être de nature purement pyrotechnique, un cordeau par exemple, ou électronique, selon des réalisations connues. Comme cela a été précisé précédemment, le matériau constitutif du revêtement 7 et/ou des inserts doit être ductile mais néanmoins dense afin d'éviter les ruptures lors de l'interaction avec l'onde de détonation de la charge 6 tout en assurant une impédance de choc suffisamment élevée à l'impact. Un matériau approprié est constitué par le fer, le cuivre, le tantale, le nickel.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Tête militaire (1) anti infrastructure comprenant une charge explosive (6) à l'avant de laquelle est appliqué un revêtement (7), tête militaire caractérisée en ce que le revêtement comporte des usinages (22, 23) ou des inserts qui sont respectivement réalisés ou bien disposés de façon à provoquer lors de l'initiation de la charge explosive (6) une projection expansive du matériau du revêtement ou des inserts, de façon à créer sur une cible un impact de diamètre supérieur au calibre de la tête.
2. 2. Tête militaire (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement (7) appliqué sur la charge explosive (6) présente un profil tronconique, le sommet du cône étant disposé en avant de la charge explosive.
3. 3. Tête militaire (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement appliqué sur la charge explosive (6) est plan.
4. 4. Tête militaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que le revêtement (7) comporte des usinages en creux sur une de ses faces, usinages qui délimitent des zones épaisses, lesdites zones épaisses comprenant des rayons épais qui sont réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique par un premier arc épais (11) et au niveau de leur extrémité centrale par un deuxième arc épais (15).
5. 5. Tête militaire (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le revêtement (7) porte des inserts en forme de barreaux (13) disposés suivant des directions radiales du revêtement (7), barreaux réunis deux à deux au niveau de leur extrémité périphérique par un premier arc (11) et au niveau de leur extrémité centrale par un deuxième arc (15).
6. 6. Tête militaire selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le revêtement (7) comporte un usinage en forme de spirale (16).
7. 7. Tête militaire selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que le revêtement (7) porte un insert métallique en forme de spirale (16).
8. 8. Tête militaire selon une des revendications 4 ou 6,caractérisée en ce que le revêtement (7) est constitué par un matériau ductile et dense, tel que le fer, le cuivre, le nickel ou le tantale.
9. 9. Tête militaire selon une des revendications 5 ou 7, caractérisée en ce que le ou les inserts sont constitués par un matériau ductile et dense, tel que le fer, le cuivre, le nickel ou le tantale.
10. 10. Projectile incorporant une tête militaire selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête militaire constitue une partie avant (2) du projectile qui est solidaire d'une partie arrière (3) comprenant une charge (9) génératrice d'éclats.