EP0636854B1

EP0636854B1 - Munition fumigène

Info

Publication number: EP0636854B1
Application number: EP93402427A
Authority: EP
Inventors: Daniel Larmignat; Jean-Pierre Lepezennec
Original assignee: Giat Industries SA
Current assignee: Giat Industries SA
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1993-10-04
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2013-10-04
Also published as: CA2108991A1; DE69311805D1; FR2697328A1; CA2108991C; US5454324A; DE69311805T2; EP0636854A1

Description

Le domaine de la présente invention est celui des munitions fumigènes.
On connaît des munitions fumigènes qui comportent plusieurs pots de composition pyrotechnique génératrice de fumée qui sont disposés dans l'enveloppe d'un obus d'artillerie.
A un instant qui est déterminé par une fusée chronométrique, l'obus éjecte sur trajectoire les pots hors de l'enveloppe.
Une charge pyrotechnique assure à la fois l'éjection des pots et leur allumage. Les pots tombent sur le sol et générent un écran fumigène opaque aux rayonnements dans le domaine visible ou visible et infra-rouge suivant la nature de la composition pyrotechnique contenue dans les pots.
On connaît également des munitions fumigènes qui comportent des pots de composition pyrotechnique qui sont éjectés hors d'une enveloppe solidaire d'un véhicule ou d'une structure fixe.
Le brevet FR 26 12 287 dont l'exposé est à la base du préambule de la revendication indépendante 1, décrit une telle munition qui permet de disperser, d'une part une poudre assurant un masquage rapide de l'infra-rouge et d'autre part des pots fumigènes permettant de générer un écran opaque aux infra-rouge, écran destiné à rester en place d'une façon durable.
Toutes les munitions décrites ci-dessus présentent comme inconvénient de ne pas permettre une bonne mise en place sur le sol des pots fumigènes.
En effet, un écran fumigène sera d'autant plus efficace que les pots ne se trouveront pas trop éloignés les uns des autres (distance relative de l'ordre de quelques mètres à quelques dizaines de mètres suivant le volume des pots fumigènes) afin qu'il y ait recouvrement entre les écrans créés par chacun des pots.
Les pots fumigènes éjectés hors du corps d'un obus vont suivre des trajectoires difficilement maîtrisables et qui vont dépendre de l'altitude à laquelle est commandée l'éjection. Les pots vont donc arriver sur le sol avec des distances relatives très variables d'un tir à l'autre ce qui donne une qualité aléatoire à l'écran de masquage obtenu.
On notera également qu'une fuite des gaz d'éjection peut se produire au niveau de l'interface entre deux pots adjacents. Cette fuite a pour eftet de provoquer lors de l'éjection un écartement des pots dans des proportions non maîtrisables.
De même, la munition décrite par FR8703416 prévoit de maintenir solidaires les deux pots fumigènes et l'étui contenant la poudre de masquage au moyen d'une tige. Une charge de séparation provoque la rupture de cette tige après éjection des pots hors de l'enveloppe.
Cependant après rupture de la tige les deux pots fumigènes ne sont plus solidaires l'un de l'autre et ils vont tomber sur le sol à des distances trop importantes l'un de l'autre pour que le masquage soit efficace.
On a constaté également qu'il était très délicat de maîtriser l'impulsion de freinage donnée par la charge de séparation sur les pots fumigènes. Cette impulsion entraîne des écarts relativement importants d'une munition à une autre sur les distances entre le véhicule ou la structure à masquer et l'écran fumigène obtenu.
L'invention a pour but de pallier de tels inconvénients.
Ainsi l'invention a pour objet une munition du type fumigène comprenant au moins deux pots fumigènes disposés dans une enveloppe et éjectés hors de cette dernière au moyen d'une composition d'éjection, chaque pot présentant un canal axial et les canaux axiaux étant alignés de façon à constituer un canal d'allumage des pots fumigènes, l'allumage étant assuré par la composition d'éjection, cette munition est caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens assurant une liaison axiale temporaire des deux pots fumigènes lors de leur éjection et sur leur trajectoire.
Une telle disposition permet de maîtriser la distance relative entre les pots après leur arrivée au sol.
D'une façon préférentielle, les moyens de liaison sont constitués par une bague sensiblement cylindrique qui pénètre dans le canal axial de chacun des pots fumigènes au travers de trous aménagés dans les étuis de chacun des pots, cette bague ayant un diamètre externe inférieur à celui du canal axial et présentant un ajustement serré avec les trous aménagés dans les étuis.
Une telle bague assure la liaison axiale lors de l'éjection mais n'interdit pas la séparation des pots lors de leur impact au sol. Elle permet également d'assurer une étanchéité aux gaz d'éjection au niveau de l'interface entre deux pots adjacents.
La bague pourra présenter une collerette qui est pincée entre les faces des pots fumigènes qui sont en contact mutuel.
Elle pourra pénétrer dans chaque canal axial d'une longueur sensiblement égale au diamètre externe de la bague.
De telles dispositions contribuent à une bonne étanchéite.
Selon une autre caractéristique, le diamètre de l'alésage de la bague croît régulièrement à partir d'une zone médiane jusqu'à chaque extrémité.
La bague pourra être réalisée en un matériau polymère naturel ou synthétique.
Selon une autre mode de réalisation de l'invention, dans lequel les pots fumigènes engendrent un nuage de fumée opaque aux infra-rouge, la munition comporte également, en avant de l'enveloppe dans le sens d'éjection, un boîtier contenant une charge de poudre dispersable destinée à assurer un masquage instantané des infra-rouge, cette munition est caractérisée en ce qu'elle comprend un ressort disposé entre le boîtier contenant la charge de poudre et les pots fumigènes, ressort assurant un freinage des pots fumigènes par le boîtier lors de leur éjection hors de l'enveloppe.
Une telle disposition permet de maîtriser l'efforts de freinage communiqué aux pots fumigènes par le boîtier contenant la charge de poudre dispersable.
Selon d'autres caractéristiques, le ressort pourra avoir un profil conique et être rendu solidaire d'un pot fumigène au moyen d'une pièce de liaison.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:

la figure 1 représente schématiquement en coupe axiale un obus fumigène selon un premier mode de réalisation de l'invention,
la figure 2 représente en coupe axiale une munition fumigène selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, munition destinée à assurer le masquage d'un véhicule vis a vis du rayonnement infra rouge,
la figure 3a représente une munition du type de celle représenté sur la figure 2 mais dans laquelle le boîtier contenant la charge de poudre dispersable a été retiré,
la figure 3b représente la pièce de fixation du ressort d'éjection,
les figures 4a et 4b représentent la bague assurant une liaison axiale des pots fumigènes, la figure 4b étant une coupe de la figure 4a suivant le plan AA.

En se reportant à la figure 1, une munition 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention est un obus cargo fumigène comprenant une enveloppe cylindrique 2 fermée à une de ses extrémités par un culot fileté 3 et à l'autre extrémité par une ogive 4, également filetée et portant une fusée chronométrique 5.
L'enveloppe porte également à sa partie arrière une ceinture 6 pour assurer d'une manière connue l'étanchéité lors du tir dans le tube d'une arme (non représentée).
L'enveloppe 2 contient deux pots 7a,7b d'une composition pyrotechnique fumigène. Les pots constituent un empilement qui est maintenu axialement d'un côté par le culot 3 et de l'autre par un piston 8. Une bague de réglage 9 filetée se visse sur un taraudage de l'ogive 4 et permet d'appliquer le piston 8 contre l'empilement des pots 7 en rattrapant ainsi le jeu axial.
La composition qui est mise en place dans les pots 7a et 7b pourra par exemple être une composition fumigène opaque aux rayonnements visibles et Infra-rouge du type de celle décrite par le brevet FR8213054.
Cette composition est mise à la forme des blocs 10 et 11 par compression ou par coulée (les blocs sont désignés sur la figure par: 10a et 11a pour le pot 7a, 10b et 11b pour le pot 7b).
Les blocs 10 et 11 d'un même pot sont mis en place dans un étui métallique 12 (12a et 12b pour les pots 7a et 7b respectivement). Un comprimé annulaire 13a, 13b d'une composition d'allumage de type connu (un mélange oxydant/réducteur/liant) est logé entre les deux blocs 10 et 11 d'un même pot fumigène 7.
Chaque pot 7 comporte un canal axial 14a, 14b qui permet l'allumage des comprimés 13 par les gaz générés par une composition d'éjection 15 elle même initiée par la fusée 5.
Les canaux 14a et 14b sont alignés axialement et ont même axe que la munition 1.
Les gaz parviennent aux canaux axiaux 14a et 14b au travers d'une ouverture 16 aménagée dans le piston 8.
Chaque pot (7a,7b) est fermé par un couvercle (17a, 17b) percé d'un trou axial, chaque couvercle est maintenu en place par un sertissage annulaire de l'étui 12 correspondant.
Les pots fumigènes 7a et 7b sont maintenus axialement par l'intermédiaire d'une bague 18. Cette bague est représentée en détail sur les figures 4a et 4b.
Elle comporte une surface cylindrique externe 19 dont le diamètre (d) est inférieur à celui du canal axial 14 mais supérieur à celui des trous des couvercles 17a et 17b.
Ainsi cette surface cylindrique 19 se trouve ajustée serrée dans les trous des couvercles 17a et 17b.
La bague 18 porte également une collerette 20 située au niveau de sa partie médiane. Cette collerette se trouve pincée entre les couvercles 17a et 17b des pots fumigènes 7a et 7b. Elle a un épaisseur sensiblement égale au double de celle de chaque étui 12.
Cette collerette a pour fonction de permettre un bon positionnement de la bague 18 par rapport aux canaux axiaux 14a et 14b et d'assurer ainsi une bonne coaxialité de la bague 18 et des canaux 14a et 14b.
Le diamètre (D) de la collerette 20 sera de préférence choisi supérieur à deux fois le diamètre (d) de la surface cylindrique 19.
La bague 18 pénètre à l'intérieur de chaque canal axial 14 d'une longueur L qui sera de préférence égale au diamètre (d) de la surface cylindrique de la bague 18.
Une longueur de pénétration (L) suffisante à l'intérieur de chaque canal, un ajustement serré entre l'étui et la bague, ainsi que la présence d'une collerette 20 contribuent à assurer une étanchéité aux gaz de la composition d'éjection 15 au niveau de la liaison entre les deux pots 7a et 7b.
La pénétration de la bague augmente également l'étanchéité en favorisant l'écoulement axial des gaz.
L'alésage de la bague 18 comprend une partie cylindrique 22, qui est disposée au niveau de la zone médiane et dont la longueur est sensiblement égale à l'épaisseur de la collerette 20, ainsi que deux portions coniques 21a et 21b qui s'étendent de part et d'autre de la partie cylindrique 22 vers les extrémités de la bague. Le diamètre interne de l'alésage est minimal au niveau de la partie cylindrique 22.
Une telle forme de l'alésage facilite la fabrication industrielle de la bague par moulage.
La bague sera réalisée de préférence en un matériau polymère naturel (tel le coutchouc) ou polymère synthétique tel un silicone ou du chlorure de polyvinyle ou encore un polyamide.
Le fonctionnement de cette munition est le suivant:
A un instant programmé avant le tir, la fusée chronométrique provoque l'allumage de la composition d'éjection 15. La pression des gaz engendrés par cette dernière pousse sur le piston 8 ce qui a pour effet de provoquer le cisaillement de la liaison enveloppe/culot puis l'éjection du culot 3 suivi de l'ensemble constitué par les pots fumigènes 7a et 7b.
Dans le même temps les gaz traversent le piston 8 par l'ouverture 16 et s'étendent dans le canal d'allumage constitué par les deux canaux axiaux 14a et 14b. Ils initient les comprimés d'allumage 13a et 13b. Du fait de la présence de la bague 18, les gaz ne peuvent pas s'immiscer entre les deux pots 7a et 7b, ces derniers sont donc éjectés ensemble hors de l'enveloppe 2 et restent solidaires au cours de leur chute.
L'impact au sol est suffisamment violent pour provoquer la séparation des deux pots, mais après séparation et rebonds éventuels, la distance maximale qui sépare les pots ne dépassera pas 50 mètres pour un calibre de munition de 155mm. On est ainsi assuré d'avoir un recouvrement des écrans fumigènes engendrés par chaque pot.
La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention dans lequel la munition est une munition fumigène destinée à être fixée sur un système de défense rapprochée solidaire d'un véhicule ou d'une structure fixe (non représenté).
Les éléments constitutifs de cette munition qui sont identiques à ceux décrits précédemment sont affectés sur les figures 2 et 3 des mêmes numéros que ceux utilisés sur les figures 1 et 4.
Une telle munition 101 est constituée par une enveloppe cylindrique 102 fermée à une de ses extrémités par une embase 104 et à l'autre extrémité par un couvercle 103.
L'embase 104 est destinée à fixer la munition sur un lanceur de défense rapproché de type connu et non représenté. Elle porte un ergot 23 qui permet le verrouillage sur le lanceur et un contact électrique axial 24 destiné à permettre l'initiation d'une amorce 25. L'autre contact électrique de l'amorce 25 est relié à la masse électrique du lanceur par l'intermédiaire de l'embase 104. Le contact électrique 24 est isolé électriquement de l'embase 104 par une gaine isolante.
L'amorce 25 est destinée à allumer une composition d'éjection 115 par exemple à base de poudre noire ou d'une charge du type de celle décrite dans le brevet FR8716763.
Cette composition générera des gaz qui vont exercer une pression sur un piston 108. Le piston présente également une ouverture 116 qui autorise le passage d'une partie des gaz vers les pots fumigènes.
L'enveloppe 102 contient deux pots 7a,7b d'une composition pyrotechnique fumigène, ces pots sont identiques à ceux décrits dans le mode de réalisation précédent.
L'enveloppe 102 contient également, en avant de l'enveloppe dans le sens d'éjection, un boîtier 26 qui est rempli d'une charge de poudre dispersable destinée à assurer un masquage instantané des infra-rouge.
Cette poudre dispersable est par exemple une poudre de laiton, elle est dispersée par une composition pyrotechnique non représentée (telle une poudre ou un explosif) et qui se trouve initiée par un retard pyrotechnique 27, lui même allumé par les gaz d'éjection des pots fumigènes. La structure d'un tel boîtier est décrite en détail dans le brevet FR8703415.
Un ressort 28 est disposé entre le boîtier 26 contenant la charge de poudre et le pot fumigène 7b. Ce ressort est destiné à assurer une séparation du boîtier et des pots fumigènes lors de leur éjection hors de l'enveloppe 102.
Le ressort 28 est à enroulement conique ce qui lui permet d'avoir un très faible encombrement axial lorsqu'il est comprimé. Il est fixé par une de ses extrémités 28a sur le pot fumigène 7b par l'intermédiaire d'une pièce de liaison 29. Le ressort est représenté en position détendue sur la figure 3a, cette dernière représentant la munition de la figure 2 dans laquelle le boîtier 26 a été retiré.
La pièce de liaison 29 est représentée plus en détail et en coupe axiale sur la figure 3b. C'est une plaque de tôle emboutie qui présente une face plane 29a destinée à venir en appui sur le pot fumigène 7b et une portion tubulaire 29b dont l'extrémité est sertie (repère 29c sur la figure 3a) sur l'extrémité 28a du ressort.
La pièce de liaison 29 est percée de trois trous 30 régulièrement répartis angulairement et qui permettent sa fixation sur l'étui 12b du pot 7b au moyen de rivets 31.
L'empilement constitué par les deux pots fumigènes 7a et 7b et le boîtier 26 est maintenu axialement dans l'enveloppe par un couvercle de fermeture 103. Ce couvercle est rendu solidaire de l'enveloppe par des goupilles radiales 32.
Une rondelle de calage est disposée entre le couvercle 103 et le boîtier 26. Une autre rondelle en matériau compressible 34 (tel le caoutchouc) est intercalée entre le piston 108 et le pot fumigène 7a et permet un rattrapage des jeux lors du montage de la munition.
Le fonctionnement de cette munition est le suivant:
Le signal de tir est donné par le système de défense rapproché. L'amorce 25 allume la composition d'éjection 115.
Les gaz engendrés par cette dernière poussent le piston 108 et provoquent le cisaillement des goupilles 32 ainsi que l'éjection de l'empilement des pots 7a, 7b et du boîtier 26 hors de l'enveloppe 102.
Dans le même temps les gaz traversent l'ouverture 116 et s'étendent dans le canal d'allumage constitué par les deux canaux axiaux 14a et 14b des pots 7a et 7b.
Ils initient les comprimés d'allumage 13a et 13b. Les gaz allument également le retard pyrotechnique 27 destiné à provoquer l'initiation de la charge explosive assurant la dispersion de la poudre contenue dans le boîtier 26.
Comme dans le premier mode de réalisation décrit, la bague 18 empêche les gaz de s'immiscer entre les deux pots 7a et 7b et ces derniers se trouvent donc éjectés ensemble hors de l'enveloppe 102 et restent solidaires au cours de leur trajectoire.
Le ressort 28 se trouve libéré par l'éjection du couvercle 103. Il se détend en donnant dans le même temps une impulsion au boîtier 26 et un freinage à l'ensemble des pots 7a et 7b. La portée obtenue dépend des masses et inerties des différents éléments ainsi que de la masse de composition d'éjection. L'écartement obtenu entre le boîtier 26 et les pots 7a, 7b dépend également de la raideur du ressort.
L'utilisation d'un ressort pour freiner les pots fumigènes permet de maîtriser facilement la balistique de ces derniers.
Pratiquement pour un calibre de munition de 80mm, on dimensionnera ces éléments pour obtenir un impact sur le sol des deux pots fumigènes 7a et 7b à une distance du système de défense rapprochée (donc du véhicule ou de la plate-forme fixe sur lequel il est adapté) de l'ordre de 20 m.
Le retard pyrotechnique initiant le déploiement de la charge de poudre sera déterminé de telle sorte que ce déploiement intervienne à une distance du système de défense rapprochée de l'ordre de 20m.
Du fait de la présence de la bague 18, les pots fumigènes 7a et 7b restent solidaires jusqu'à leur impact sur le sol.
L'impact au sol est suffisamment violent pour provoquer la séparation des deux pots, mais après séparation et rebonds éventuels la distance maximale qui sépare les pots ne dépassera pas 15m. On est ainsi assuré d'avoir un recouvrement des écrans fumigènes engendrés par chaque pot.

Claims

Munition (1,101) du type fumigène comprenant au moins deux pots fumigènes (7a,7b) disposés dans une enveloppe (2,102) et éjectés hors de cette dernière au moyen d'une composition d'éjection (15,115), chaque pot présentant un canal axial (14a,14b) et les canaux axiaux étant alignés de façon à constituer un canal d'allumage des pots fumigènes, l'allumage étant assuré par la composition d'éjection, munition caractérisée en ce qu 'elle comporte des moyens (18) assurant une liaison axiale temporaire des deux pots fumigènes (7a,7b) lors de leur éjection et sur leur trajectoire.
Munition selon la revendication 1, caracterisée en ce que les moyens de liaison sont constitués par une bague (18) sensiblement cylindrique qui pénètre dans le canal axial (14a,14b) de chacun des pots fumigènes (7a,7b) au travers de trous aménagés dans les étuis (12a,12b) de chacun des pots, cette bague ayant un diamètre externe (d) inférieur à celui du canal axial et présentant un ajustement serré avec les trous aménagés dans les étuis.
Munition selon la revendication 2, caractérisée en ce que la bague (18) présente une collerette (20) qui est pincée entre les faces des pots fumigènes (7a,7b) qui sont en contact mutuel.
Munition selon une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la bague (18) pénètre dans chaque canal axial (14a,14b) d'une longueur (L) sensiblement égale au diamètre externe (d) de la bague.
Munition selon la revendication 4, caractérisée en ce que le diamètre de l'alésage de la bague (18) croît régulièrement à partir d'une zone médiane jusqu'à chaque extrémité.
Munition selon une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la bague (18) est réalisée en un matériau polymère naturel ou synthétique.
Munition selon une des revendications 1 à 6 et dans laquelle les pots fumigènes (7a,7b) engendrent un nuage de fumée opaque aux infra-rouge, munition (101) comportant également, en avant de l'enveloppe (102) dans le sens d'éjection, un boîtier (26) contenant une charge de poudre dispersable destinée à assurer un masquage instantané des infra-rouge, munition caractérisée en ce qu'elle comprend un ressort (28) disposé entre le boîtier (26) contenant la charge de poudre et les pots fumigènes (7a,7b), ressort assurant un freinage des pots fumigènes par le boîtier lors de leur éjection hors de l'enveloppe.
Munition selon la revendication 7, caractérisée en ce que le ressort (28) a un profil conique.
Munition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le ressort (28) est rendu solidaire d'un pot fumigène au moyen d'une pièce de liaison (29).