EP0949224B1 - Procédé de fabrication d'un objet à partir d'un matériau granulaire, tube allumeur et charge propulsive obtenus avec un tel procédé - Google Patents

Procédé de fabrication d'un objet à partir d'un matériau granulaire, tube allumeur et charge propulsive obtenus avec un tel procédé Download PDF

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EP0949224B1
EP0949224B1 EP99400732A EP99400732A EP0949224B1 EP 0949224 B1 EP0949224 B1 EP 0949224B1 EP 99400732 A EP99400732 A EP 99400732A EP 99400732 A EP99400732 A EP 99400732A EP 0949224 B1 EP0949224 B1 EP 0949224B1
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EP
European Patent Office
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weight
binder
boron
process according
potassium nitrate
Prior art date
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Application number
EP99400732A
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German (de)
English (en)
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EP0949224A1 (fr
Inventor
Nicole Forichon-Chaumet
Tony Rodriguez
André Espagnacq
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Giat Industries SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C9/00—Chemical contact igniters; Chemical lighters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
    • C06B21/0033—Shaping the mixture
    • C06B21/0058—Shaping the mixture by casting a curable composition, e.g. of the plastisol type
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/12—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product having contiguous layers or zones
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C19/00—Details of fuzes
    • F42C19/08—Primers; Detonators
    • F42C19/0803—Primers; Detonators characterised by the combination of per se known chemical composition in the priming substance

Definitions

  • the technical field of the invention is that of methods of making objects from a material granular and in particular manufacturing processes objects made of energetic materials.
  • This document also describes a method of making of such an igniter tube, process in which a binder layer such as collodion on a wall inside of a tubular support, then we distribute on this binding grains of black powder so as to achieve first layer. We repeat the removal operations of binder and black powder to obtain the desired tube.
  • a binder layer such as collodion on a wall inside of a tubular support
  • the binder progresses to the upper part of the mold and ensures the coating of powder grains without allow air bubbles or porosities to remain.
  • This process is well suited for making blocks propellants for propellants for which it is essential to avoid porosities which cause random modifications of the combustion regime therefore disruption of propulsive performance or even regime change that could lead to the detonation of the loading.
  • the compression of grains of pyrotechnic composition may cause grain breaks, settlements or even segregation particle size along the height of the mold which will lead to degraded ignition performance and decreased reliability.
  • the density of the annular pellets is too important which leads to incorporating spacers in combustible material between the pellets to respect a functional mass ratio between the ignition charge and propellant charge.
  • the method according to the invention also makes it possible to easily and quickly realize all types of objects in granular materials, whether these materials are energetic or inert.
  • the method according to the invention makes it possible in particular to make a propellant charge module at low cost or a block of energetic material (for example generator of gas) whose porosity is uniform and regular distributed.
  • This module can advantageously and thanks to method according to the invention also include a tube igniter integral with the propellant or energy block.
  • the process according to the invention is particularly economical since it uses neither cooking nor compression. It allows you to obtain shaped objects complex, even devoid of rotation symmetry, objects can also include inserts and / or combine several layers of materials of different natures.
  • the method according to the invention also makes it possible, equivalent ignition performance, saving the raw material used to make an igniter tube. In addition to the resulting cost reduction, such economy also reduces the fouling of weapons tubes.
  • the granular material comprises at least one material energetic like a propellant powder, an explosive, black powder or a pyrotechnic composition.
  • the binder may be a solid binder dissolved in a solvent.
  • the binder can be chosen in particular from following compounds: polyvinyl nitrate, nitrocellulose, rubber, polyvinyl chloride or its copolymer, polyvinyl acetate or its copolymer, copolymer of chlorofluoroethylene.
  • the binder may be a polymerizable liquid binder and then, after diffusion of the solvent, there will be a step polymerization of the binder.
  • the polymerizable binder can be chosen from following compounds: polybutadiene, polyurethane, resin acrylic, polyester resin, epoxy resin.
  • At least one insert intended to be included or integral with the object realized.
  • At least one insert may consist of a film protector intended to coat the object.
  • At least one insert can be consisting of a material ignition cord Energy.
  • an insert could be constituted by another object obtained by the process according to the invention.
  • At least one insert could be constituted by a wire crossing the object.
  • the different granular materials can be arranged in the form of successive horizontal layers.
  • the different granular materials can be arranged in the form of successive vertical layers, means being provided to at least temporarily isolate the different layers from each other when setting places materials in the mold.
  • the mold may be coated with a non-stick material.
  • the subject of the invention is also an igniter tube, especially for artillery ammunition, obtained according to one of processes described above, comprising a tubular body formed from the stack of at least two annular layers of pyrotechnic materials of different kinds.
  • At least a layer could be constituted by a composition combining Boron and potassium nitrate and another layer could be made up of a composition combining Aluminum and copper oxide (CuO).
  • the igniter tube may be formed by stacking a first annular layer combining : Boron (5% to 35% by mass), Potassium nitrate (65% to 95% by mass), Nitrocellulose (0.5% to 5% by mass), and a second annular layer combining: Aluminum (5% to 35% by mass), Copper oxide (CuO) (65% to 95% by mass).
  • the first annular layer may have for composition: Boron (19% by mass), Potassium nitrate (80% by mass), Nitrocellulose (1% by mass), and the second annular layer having as composition: Aluminum (20% by mass), Copper oxide (CuO) (80% by mass).
  • the igniter tube may have a third layer annular combining: Boron (65% to 95% by mass), Nitrate of potassium (5% to 25% by mass), Nitrocellulose (1% to 10% by mass).
  • composition of the third layer annular may be: Boron (80% by mass), Nitrate of potassium (14% by mass), Nitrocellulose (6% by mass).
  • the igniter tube according to the invention may include a tubular body formed at least two concentric cylindrical layers of pyrotechnic materials of a different nature.
  • the igniter tube may have an internal layer combining: Boron (5% to 35% in mass), Potassium nitrate (65% to 95% by mass), Nitrocellulose (0.5% to 5% by mass), and an outer layer combining: Boron (15% to 35% by mass), Potassium nitrate (65% to 85% by mass).
  • the igniter tube may have an internal layer combining: Boron (19% in mass), Potassium nitrate (80% by mass), Nitrocellulose (1% by mass), and an outer layer combining: Boron (25% by mass), Potassium nitrate (75% by mass).
  • the igniter tube will include a internal layer combining: Boron (5% to 25% by mass), Potassium nitrate (65% to 85% by mass), collodion (0.5% at 8% by mass), and an outer layer combining: Boron (5% 25% by mass), Potassium nitrate (65% to 85% by mass), polyvinyl chloride (0.5% to 8% by mass).
  • the internal layer will associate: Boron (19% by mass), Potassium nitrate (76% by mass), collodion (5% by mass), and the outer layer will combine: Boron (19% by mass), Potassium nitrate (76% by mass), polyvinyl chloride (5% by mass).
  • the igniter tube may include at least one wire pyrotechnic composition spanning substantially all of its length.
  • the pyrotechnic composition of the wire may combine: Magnesium (45% to 65% by mass), polytetrafluoroethylene (20% at 40% by mass), chlorofluoroethylene copolymer (5% at 25% by mass).
  • the pyrotechnic composition of the wire can combine: Magnesium (54% by mass), polytetrafluoroethylene (30% by mass), copolymer of chlorofluoroethylene (16% by mass).
  • the invention finally relates to a propellant charge especially for ammunition obtained by one of the methods described above, comprising a body tubular formed of at least two annular layers of pyrotechnic materials of a different nature, one layer external propellant agglomerated powder and an internal layer made of an ignition material.
  • a tool 1 required to the implementation of the method according to the invention comprises a mold 2, which here delimits an internal volume substantially cylindrical with axis 3, and whose internal cylindrical surface 4 is chosen equal to the desired diameter for the object to manufacture.
  • the mold is closed at a lower end by a grid 5, which is constituted here by a plate perforated by regularly distributed holes 6.
  • the holes will be chosen with a diameter less than the granulometry of a granular material which is intended for the manufacture of the object.
  • the mold 2, closed by the grid 5, is placed on a suction support 7 comprising a cavity 8.
  • Means seals (not shown), such as seals, are arranged between the support 7 and the mold 8.
  • the fixing of the support mold is secured by means of flanges (not shown).
  • the cavity 8 internal to the support 7 is connected by a opening 9 to a pipe 10, itself connected to a suction means 11 (such as a vacuum pump actuated by a electric motor).
  • the discharge nozzle 12 of the pump 11 is connected to a recovery tank 13.
  • a valve 14 will advantageously be placed on the line 10 between the pump 11 and cavity 7.
  • the mold (as well as the possible nucleus (s)) made of a material ahtiadherent (such as polytetra-fluorethylene or Teflon) or cover the walls of the mold with such a material nonstick.
  • a material ahtiadherent such as polytetra-fluorethylene or Teflon
  • the surface finish will also be chosen sufficiently smooth to facilitate demolding.
  • Figure 2 shows this tool during the different steps for producing an object 15, which is here a tube igniter for artillery ammunition.
  • a material is put in place granular 16 in mold 2.
  • the mold 2 receives (before placing granular material) a cylindrical core 17 which is coaxial with mold 2 and made of non-stick material (or covered with such material).
  • Means for example holding spacers, ensure positioning of the coaxial core on the surface internal cylindrical 4 of the mold 2.
  • first film in the mold cylindrical 18 having the same diameter as the cylindrical surface internal 4 of the mold and a second cylindrical film 19 having same diameter as core 17.
  • Films 18 and 19 are intended to be fixed respectively to the surface external cylindrical of the igniter tube and the surface internal cylindrical of its axial bore. They will ensure protection function of the igniter tube against moisture.
  • the granular material will have a large particle size, by example greater than or equal to 0.1 mm. Indeed a too small a grain size may prevent the diffusion of a binder between the grains of the material as will be specified further.
  • the material used is a black powder of particle size between 1.4 and 3.2 mm (PN3). It is dumped through a hopper 20.
  • a binder 21 is poured into the mold in the liquid phase (step B).
  • the binder is distributed by means of a container doser 22. Due to the particle size of the material 16, the binder 21 diffuses uniformly by gravity between the grains and wets all the granular material placed in the mold as well as the inserts formed by the protective films 18 and 19.
  • the suction means 11 which have the effect of part of accelerating the diffusion of the binder through the grid 5, and on the other hand to evacuate the excess of binder, which flows through holes 6 and is discharged to the recovery basin 13.
  • this suction operation also promotes drying the binder.
  • the binder used to coat grains of black powder is a nitrocellulose glue obtained by dissolving 13 g of nitrocellulosic powder in 100 cubic centimeters of a suitable solvent (e.g. a mixture of 60% by volume of ethyl acetate, of 15% by volume acetone, 10% by volume of ethanol and 15% by volume Butyl acetate).
  • a suitable solvent e.g. a mixture of 60% by volume of ethyl acetate, of 15% by volume acetone, 10% by volume of ethanol and 15% by volume Butyl acetate.
  • the igniter tube is removed from the mold_ 15.
  • the igniter tube may possibly be passed through oven to improve drying.
  • the method according to the invention has made it possible during these three steps to make an igniter tube 15 to the dimensions definitive desired and comprising, thanks to the core 17, a axial ignition channel 23 (see Figure 3).
  • the process has also allowed to obtain an igniter tube carrying a film of protection 18.19 on each cylindrical surface.
  • the films of protection being made integral with the tube thanks to the binder.
  • This igniter tube has a certain porosity due to the spontaneous arrangement of the grains during the placement of granular material.
  • Distributing, like the proposes the invention, the binder by gravimetric diffusion and with a suction allows to distribute the quantity of binder just sufficient to agglomerate the grains, while now the natural porosity of the unbound load.
  • the porosity can be adjusted by the choice of the particle size range of the material. So by title example, for a particle size between 0.1 and 0.5 mm the porosity is about 40% and for a particle size between 0.3 and 0.8mm the porosity is around 60%.
  • the porosity of the tube obtained in the previous example is around from 30 to 50% by volume (approximately 16 cm3 of vacuum for a volume 38 cm3).
  • the black powder igniter tube thus produced in the previous example has a density of around 1g / cm3 (the density of the black powder is 1.76 g / cm3), its porosity is therefore about 40%.
  • a classic igniter tube produced by the stack of rings of compressed black powder has a mass volume of 1.75 g / cm3 (and its porosity is less than 1%).
  • the rise in pressure appears 34 milliseconds after initiation, and the maximum pressure appears 38.28 milliseconds after initiation, i.e. an effective ignition duration of approximately 4.28 milliseconds.
  • the ignition is carried out with a temperature of about 1500 ° C and with heat of reaction of the order of 450 cal / g.
  • this energy is applied during twice as long, better results ignition performance.
  • the progressiveness of the ignition is much better with the igniter according to the invention and such a result is due to the greater porosity of the igniter obtained according to the process according to the invention.
  • the total mass of the igniter according to the invention thus tested is 38 g while that of the black powder tablet igniter is 51 g.
  • the igniter according to the invention therefore ensures better ignition while having a lower mass, which reduces costs, clogging of the barrel, and risks pyrotechnics during the storage and handling by reducing the amount of material active.
  • binders whether pyrotechnically active or inert.
  • Liquid binders such as (non-exhaustive list): polyurethanes, acrylics, polyesters.
  • Binders formed from a solid compound dissolved in a suitable solvent such as (non-exhaustive list): polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl acetate (PVA), nitrocellulose or polyvinyl nitrate (NPV).
  • a suitable solvent such as (non-exhaustive list): polyvinyl chloride (PVC), polyvinyl acetate (PVA), nitrocellulose or polyvinyl nitrate (NPV).
  • Some binders may require a phase of polymerization to solidify (for example a resin polyurethane or epoxy). In this case we will proceed to the end from step B and before demolding to a crosslinking phase by heating.
  • a phase of polymerization to solidify for example a resin polyurethane or epoxy.
  • the durations and temperatures of such a phase heating will be chosen by the skilled person in depending on the characteristics of the binder used.
  • the method according to the invention also makes it possible to carry out other objects with controlled porosity than igniter tubes.
  • mold 2 the external geometric shape desired for the object. This form may or may not have a symmetry of revolution.
  • the method according to the invention also makes it possible to carry out other types of igniter tubes.
  • FIG. 4 thus shows an igniter tube 15 having also a generally cylindrical shape and an axial channel 23.
  • This igniter tube is formed by the stack of several annular layers 15a, 15b and 15c, the compositions are different.
  • the complex igniter tube thus produced will again have porosity characteristics that the process according to the invention allows to master.
  • This igniter tube can easily and inexpensively be carried out with the method according to the invention.
  • step A The granular material is thus placed in the mold (step A) by several successive fillings of way to make the different layers.
  • the binder is then poured into the mold in a single step B. It ensures the wetting of all the grains whatever their nature which will allow an intimate solidarity of each of the layers. This gives an igniter tube complex but having a mechanical behavior similar to that of a homogeneous igniter tube.
  • FIG. 5 shows another type of igniter tube 15 which also has a generally cylindrical shape and a axial channel 23.
  • This igniter tube consists of two concentric cylindrical layers 150a and 150b whose compositions are different.
  • the internal layer 150a with a composition Boron / Potassium Nitrate (B / KNO3) formulated from so as to have a reaction speed close to 15 mm / s.
  • B / KNO3 Boron / Potassium Nitrate
  • This layer provides a transmission time of the reaction over the entire length of the igniter tube relatively short (axial progression of the reaction).
  • the outer layer 150b will be produced with a composition B / KNO3 formulated with so as to have a reaction speed close to 8 mm / s. This layer promotes ignition of the propellant charge ammunition in the vicinity of its grains (radial ignition).
  • FIG. 6 shows a first tool making it possible to make such an igniter tube.
  • the tooling is shown here configured so as to produce an igniter tube not comprising than two concentric cylindrical layers.
  • suction means (11) and the support suction (7) on which the mold is fixed so waterproof are not shown. These means are identical to those described with reference to Figures 1 and 2 which can refer.
  • the mold 2 receives as in the embodiment according to Figure 2 an axial core 17.
  • An intermediate screen tubular 24 is arranged coaxially with the core 17 and the internal cylindrical surface 4 of the mold 2.
  • Means for support (not shown), for example spacers, will ensure the positioning of the core 17 and the screen 24 coaxially with the cylindrical surface 4.
  • the screen 24 has the function of materializing the separation between two concentric cylindrical layers of the tube igniter. It will be constituted for example by a sheet of paper or thin cardboard (a few hundredths of a mm thick).
  • a first hopper 20a will ensure the filling of the annular space between the core 17 and the screen 24 at using a first granular material 16a.
  • a second hopper 20b will ensure (simultaneously or no) filling the annular space between the screen 24 and the cylindrical surface 4 of the mold by means of a second granular material 16b.
  • screen 24 can be removed before filling with the binder.
  • the binder will evenly coat and secure all grains of granular materials and will ensure in the same time the joining of the two annular layers.
  • an igniter tube comprising more than two coaxial cylindrical layers in having several concentric screens and pouring into each annular space arranged between two consecutive screens a different granular material.
  • screen 24 can be made in one energetic or combustible material (nitrofilm) that will remain in place between the two layers.
  • This variant ensures mechanical properties more important, in particular improves the holding of the tube shock igniter.
  • Figure 7 shows part of a second tool making it possible to produce an igniter tube according to FIG. 5.
  • suction means have not been shown (11) and the suction support (7) on which the mold tightly. These means are identical to those described with reference to Figures 1 and 2 which we can report to.
  • the tools used here include two molds, one first (not shown) intended to perform a first annular layer 150a of the igniter tube, and a second (shown in Figure 7) for performing a second annular layer 150b around this first layer.
  • the tool shown in Figure 7 is actually similar to that described with reference to FIGS. 1 and 2. It differs therefrom in that the core 17 is replaced by a cylindrical layer annular 150a of a first agglomerated granular material using the process according to the invention and in another mold (not shown) whose internal cylindrical surface is equal to the external diameter of this first layer.
  • the second granular material 16b is poured through the hopper 20b in the annular volume separating the layer 150a and the cylindrical surface 4 of the second mold.
  • igniter tube thus produced will have porosity characteristics that the process according to the invention allows to master.
  • Another advantage of the process according to the invention is that it allows you to make objects of various shapes and with inserts.
  • Figure 8 shows a third tool set up for allow the incorporation of other types of inserts into a igniter tube.
  • the mold 2 is always closed at its lower part by a grid formed by a plate 5 pierced with holes 6.
  • suction means have not been shown (11) and the suction support (7) on which the mold tightly. These means are identical to those described with reference to Figures 1 and 2 which we can report to.
  • the mold is also closed at the level of its part. upper by a cover 25, fixed to the mold 2 by means (not shown), and carrying an orifice filling 26 intended to allow the material to pass granular 16.
  • Threads of pyrotechnic composition 27 are stretched between cover 25 and plate 5. They are regularly angularly distributed around the surface axis mold 4 of mold 2.
  • wires pass through cover and plate through holes and they are immobilized in translation by means suitable, e.g. locking screws 28 screwed into the cover or plate and each pinching a wire.
  • the threads will for example be threads of a composition combining Magnesium, polytetrafluoroethylene (known as registered trademark Teflon), chlorofluoroethylene copolymer (known under the trademark Viton).
  • Teflon polytetrafluoroethylene
  • Viton chlorofluoroethylene copolymer
  • the cover 25 maintains also an ignition cord 29 such as an explosion-proof cord one end of which is fixed to the grid 5 by means suitable, for example by clipping onto a clamp 30 carried by grid 5.
  • an ignition cord 29 such as an explosion-proof cord one end of which is fixed to the grid 5 by means suitable, for example by clipping onto a clamp 30 carried by grid 5.
  • the ignition cord is thus coaxial on the surface cylindrical 4 of the mold 2 and it extends longitudinally over the full height of the mold.
  • the wire retaining screws are dismantled and we possibly shorten these so that they don't not come out of the igniter tube made.
  • the function of the wires is to relay the ignition within of the material.
  • the function of these wires is therefore different from those of known wires which are inserted inside the blocks of propellant charge (see for example the patents US3205286 and FR2640259).
  • Known threads have the function of modifying the propagation speed of the combustion front of the block therefore to regulate the combustion regime of this one.
  • the wire is made of an ignition material and it relays to both radially and axially the ignition reaction. We thus ensures better ignition performance whatever are the dimensions (axial and radial) of the igniter tube.
  • the igniter tube described above allows a multi-point ignition of the material of the igniter tube from a single axial ignition which is given for example by the ignition cord 29.
  • the latter may be a commercial component, for example a cord ITLX (registered trademark).
  • Figure 9a shows a fourth tool more particularly suitable for making an igniter tube 15 (see Figure 9b) bearing at the level of a lower part a threaded fixing ring 31, for example metallic, and which will facilitate the mounting of the igniter tube on a artillery ammunition base (not shown).
  • the mold 2 carries a cover 25 fixed to its part upper and a grid 5 linked to its lower part. of the sealing means (not shown) are arranged between the cover and mold.
  • This tool comprises a cylindrical internal case 32 and an external case 33, also cylindrical and coaxial with the case internal.
  • the two cases are held coaxial by means (not shown), for example spacers integral with the cover 25 of the mold and / or the grid 5.
  • the cases 32 and 33 are drilled with radial holes 34 of which the diameter is less than the particle size of the material granular which must be implemented.
  • the outer case 33 has an inner diameter equal to the diameter external wished for the igniter tube and which is also the external diameter of the threaded ring 31.
  • the threaded ring 31 is positioned in the mold 2 before placement of granular material. It is supported by grid 5 and has a circular collar 31a on which applies the end of the case 33.
  • the threaded ring is pierced with an axial bore 35 which is equal to the external diameter of the internal case 32.
  • the ring 31 has an internal radial bead 36 which is intended to allow the joining of the ring and of the igniter tube material.
  • the granular material 16 is placed by means of the hopper 20 and through hole 26 in space ring separating the cases 32 and 33. Then pour a binder in this same annular space.
  • the ring 31 occupying the bottom of the annular space, it closes the holes 6 of the grid 5 which are at the bottom of this space.
  • the suction means are not shown here but are connected as in Figures 1 and 2 to a support on which is positioned in a sealed manner.
  • the means suction create a depression in the annular space separating the external surface of the case 33 and the surface cylindrical 4 of the mold 2. They also create a depression in the axial cavity internal to the case 32.
  • an igniter tube including a threaded fixing ring and several layers (stacked ring or concentric cylindrical) of granular materials of different natures.
  • Figure 10 shows another type of object that can be carried out with the method according to the invention.
  • This object is a propellant charge module 37 for ammunition artillery.
  • the module conventionally comprises a channel axial ignition 38. It consists of two layers in granular materials of different natures and agglomerated by means of a binder (for example polyvinyl nitrate or any other binder described with reference to the previous examples).
  • a inner layer 39 of an ignition composition for example. black powder and an outer layer of propellant charge for example a powder B or GB.
  • the inner layer can advantageously be produced alone with a mold of the appropriate dimensions (such as that in Figure 2). Then place this layer as a core in a another mold (such as that of FIG. 7) to make the complete propellant charge module.
  • the distribution of the porosity of the module is controlled and the mechanical strength of the module is insured even in the absence of an external envelope. It results, with lower cost, better reproducibility ballistic performances.
  • the process according to the invention makes it possible in a simple way to make the igniter tube and propellant charge.
  • the igniter tube according to the invention then provides a better ignition since it allows the removal of any barrier (such as known combustible tubes) between the ignition composition and propellant powder.

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Description

Le domaine technique de l'invention est celui des procédés de fabrication d'objets à partir d'un matériau granulaire et notamment des procédés de fabrication d'objets en matériaux énergétiques.
Il est connu par le brevet EP754927 de réaliser un tube allumeur pour une charge propulsive d'artillerie qui comporte plusieurs couches de grains de poudre noire agglomérés avec un liant.
Ce document décrit également un procédé de réalisation d'un tel tube allumeur, procédé dans lequel on dépose une couche de liant tel que le collodion sur une paroi intérieure d'un support tubulaire, puis on distribue sur ce liant des grains de poudre noire de façon à réaliser une première couche. On réitère les opérations de dépose de liant et de poudre noire pour obtenir le tube souhaité.
Ce procédé présente l'inconvénient d'être trop lent pour autoriser une fabrication à l'échelle industrielle. De plus il ne permet pas de maítriser suffisamment l'épaisseur du dépôt de poudre noire, donc les propriétés d'allumage du tube allumeur. Enfin les caractéristiques mécaniques de ce tube allumeur sont insuffisantes et l'emploi d'un support tubulaire est indispensable alors qu'il risque de perturber la combustion de l'allumeur.
On connaít également, notamment par les brevets GB-888858 et US-3926697, un procédé de fabrication de blocs propulsifs pour roquette ou missile, procédé dans lequel on place la poudre propulsive dans un moule puis on introduit un liant sous pression au niveau d'une partie inférieure du moule.
Le liant progresse jusqu'à la partie supérieure du moule et assure l'enrobage des grains de poudre sans laisser subsister de bulles d'air ou de porosités.
Ce procédé est bien adapté à la réalisation de blocs propulsifs pour propulseurs pour lesquels il est indispensable d'éviter les porosités qui provoquent des modifications aléatoires du régime de combustion donc des perturbations des performances propulsives voire des changement de régime pouvant conduire à la détonation du chargement.
Il est par contre inadapté à la réalisation d'un tube allumeur puisque pour un tel composant on cherche au contraire à obtenir une certaine porosité qui permet de faciliter la diffusion radiale de la flamme produite par le tube allumeur.
De plus avec un tel procédé, la mise en compression des grains de composition pyrotechnique risque de provoquer des ruptures de grains, des tassements voire une ségrégation granulométrique le long de la hauteur du moule ce qui conduira à des performances d'allumage dégradées et à une diminution de la fiabilité.
On connaít enfin, notamment par le brevet W08601584 une charge d'allumage qui est constituée par un empilement de pastilles annulaires de poudre noire comprimée. Chaque pastille est réalisée par compression ce qui impose l'utilisation d'une poudre de granulométrie faible (inférieure à 0,1mm) afin d'obtenir une cohésion et une tenue mécanique correcte. Toutefois un signal d'allumage doit avoir, pour être efficace, un temps d'application suffisamment long. Or on sait que lorsque la composition d'allumage se trouve tassée ou comprimée, la réaction est vive mais a une durée beaucoup trop brève, ce qui nuit à l'efficacité d'un tel allumeur.
De plus la densité des pastilles annulaires est trop importante ce qui conduit à incorporer des entretoises en matériau combustible entre les pastilles pour respecter un rapport de masse fonctionnel entre la charge d'allumage et la charge propulsive.
On connaít également par exemple par le brevet EP306616 une charge propulsive d'artillerie constituée par une enveloppe combustible à l'intérieur de laquelle est disposé un chargement de poudre en vrac. La charge est initiée par un tube allumeur extrudé formé d'un tube d'une composition énergétique collée à un tube support.
L'inconvénient des chargements en vrac est que la porosité de la charge propulsive n'est pas répartie d'une façon homogène. Il peut en résulter des ondes de pression dans la chambre de l'arme qui perturbent la balistique intérieure du projectile. De plus la structure d'un tel module de charge propulsive est complexe et coûteuse à réaliser. En effet elle impose d'une part la réalisation d'une enveloppe combustible qui assure également la tenue mécanique du module et d'autre part celle d'un tube allumeur. Puis il est nécessaire d'assurer l'assemblage de l'enveloppe et du tube ainsi que le chargement en poudre.
On connaít également des chargements propulsifs agglomérés dans lesquels on enrobe les grains de poudre avec un liant puis on comprime l'ensemble pour assurer la tenue du chargement. Un tel procédé de réalisation d'un chargement ne permet pas de maítriser la porosité du chargement obtenu, de plus il impose la mise en place d'une étape d'enrobage des grains de poudre ce qui complique le procédé et accroít son coût de mise en oeuvre.
C'est le but de l'invention que de proposer un procédé de fabrication d'un tube allumeur ou d'une charge propulsive ne présentant pas de tels inconvénients.
Le procédé selon l'invention permet également de réaliser facilement et rapidement tous types d'objets en matériaux granulaires, que ces matériaux soient énergétiques ou inertes.
Le procédé selon l'invention permet notamment de réaliser à moindre coût un module de charge propulsive ou un bloc de matériau énergétique (par exemple générateur de gaz) dont la porosité est uniforme et régulièrement répartie. Ce module peut avantageusement et grâce au procédé selon l'invention comporter également un tube allumeur solidaire du bloc propulsif ou énergétique.
Le procédé selon l'invention est particulièrement économique puisqu'il ne met en oeuvre ni cuisson ni compression. Il permet d'obtenir des objets de formes complexes, même dépourvus de symétrie de rotation, objets pouvant également comporter des inserts et/ou associer plusieurs couches de matériaux de natures différentes.
Le procédé selon l'invention permet également, à performances d'allumage équivalentes, d'économiser la matière première utilisée pour réaliser un tube allumeur. Outre la diminution de coût qu'il en résulte, une telle économie permet également de réduire l'encrassement des tubes d'armes.
C'est également le but de l'invention que de proposer un tube allumeur et une charge propulsive réalisés grâce au procédé selon l'invention, tube et charge faciles à réaliser industriellement tout en ayant (concernant le tube allumeur) des propriétés d'allumage améliorées par rapport aux tubes connus.
Ainsi l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un objet poreux à partir d'au moins un matériau granulaire à granulométrie forte, par exemple supérieure ou égale à 0,1 mm, ledit objet étant du type tube allumeur ou charge propulsives, caractérisé en ce que pour maítriser la porosité dudit objet on adopte les étapes suivantes :
  • on met en place le ou les matériaux granulaires dans un moule aux dimensions de l'objet à réaliser et comportant au moins une ouverture d'évacuation, ouverture de dimensions inférieures à la granulométrie du matériau,
  • on verse dans le moule un liant en phase liquide,
  • on fait diffuser le liant entre les grains de matériau et on évacue le trop plein de liant au travers de l'ouverture d'évacuation à l'aide de moyens d'aspiration.
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le matériau granulaire comprend au moins un matériau énergétique tel une poudre propulsive, un explosif, de la poudre noire ou une composition pyrotechnique.
Le liant pourra être un liant solide dissous dans un solvant.
Le liant pourra être choisi notamment parmi les composés suivants : nitrate de polyvinyle, nitrocellulose, caoutchouc, chlorure de polyvinyle ou son copolymère, acétate de polyvinyle ou son copolymère, copolymère de chlorofluoroéthylène.
Le liant pourra être un liant liquide polymérisable et on procèdera alors, après diffusion du solvant, à une étape de polymérisation du liant.
Le liant polymérisable pourra être choisi parmi les composés suivants : polybutadiène, polyuréthanne, résine acrylique, résine polyester, résine époxy.
Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, on pourra disposer dans le moule au moins un insert destiné à être inclus ou solidaire de l'objet réalisé.
Au moins un insert pourra être constitué par un film protecteur destiné à enrober l'objet.
Lorsque le procédé est mis en oeuvre avec au moins un matériau énergétique, au moins un insert pourra être constitué par un cordeau d'allumage du matériau énergétique.
Selon un autre mode particulier de réalisation, au moins un insert pourra être constitué par un autre objet obtenu par le procédé selon l'invention.
Selon un autre mode de réalisation, au moins un insert pourra être constitué par un fil traversant l'objet.
Selon une variante du procédé selon l'invention, on mettra en place dans le moule au moins deux matériaux granulaires différents avant de verser le liant.
Les différents matériaux granulaires pourront être disposés sous forme de couches horizontales successives.
Les différents matériaux granulaires pourront être disposés sous forme de couches verticales successives, des moyens étant prévus pour isoler au moins temporairement les différentes couches les unes des autres lors de la mise en place des matériaux dans le moule.
Avantageusement, le moule pourra être revêtu d'un matériau anti-adhérent.
L'invention a également pour objet un tube allumeur, notamment pour munition d'artillerie, obtenu selon l'un des procédés décrits ci-dessus, comportant un corps tubulaire formé de l'empilement d'au moins deux couches annulaires de matériaux pyrotechniques de natures différentes.
Dans ce cas et selon un exemple particulier, au moins une couche pourra être constituée par une composition associant Bore et Nitrate de potassium et une autre couche pourra être constituée par un composition associant Aluminium et Oxyde de cuivre (CuO).
Plus précisément, le tube allumeur pourra être formé par l'empilement d'une première couche annulaire associant : Bore (5% à 35% en masse), Nitrate de potassium (65% à 95% en masse), Nitrocellulose (0,5% à 5% en masse), et d'une deuxième couche annulaire associant : Aluminium (5% à 35% en masse), Oxyde de cuivre (CuO) (65% à 95% en masse).
Ou encore la première couche annulaire pourra avoir pour composition: Bore (19% en masse), Nitrate de potassium (80% en masse), Nitrocellulose (1% en masse), et la deuxième couche annulaire avoir pour composition: Aluminium (20% en masse), Oxyde de cuivre (CuO) (80% en masse).
Selon une variante, des deux exemple précédents, le tube allumeur pourra comporter une troisième couche annulaire associant : Bore (65% à 95% en masse), Nitrate de potassium (5% à 25% en masse), Nitrocellulose (1% à 10% en masse).
Ou encore, la composition de la troisième couche annulaire pourra être : Bore (80% en masse), Nitrate de potassium (14% en masse), Nitrocellulose (6% en masse).
Selon un autre mode de réalisation, le tube allumeur selon l'invention pourra comporter un corps tubulaire formé d'au moins deux couches cylindriques concentriques de matériaux pyrotechniques de nature différente.
A titre d'exemple particulier le tube allumeur pourra comporter une couche interne associant : Bore (5% à 35% en masse), Nitrate de potassium (65% à 95% en masse), Nitrocellulose (0,5% à 5% en masse), et une couche externe associant : Bore (15% à 35% en masse), Nitrate de potassium (65% à 85% en masse).
A titre également d'exemple, le tube allumeur pourra comporter une couche interne associant : Bore (19% en masse), Nitrate de potassium (80% en masse), Nitrocellulose (1% en masse), et une couche externe associant : Bore (25% en masse), Nitrate de potassium (75% en masse).
Selon un autre exemple, le tube allumeur comportera une couche interne associant : Bore (5% à 25% en masse), Nitrate de potassium (65% à 85% en masse), collodion (0,5% à 8% en masse), et une couche externe associant : Bore (5% à 25% en masse), Nitrate de potassium (65% à 85% en masse), chlorure de polyvinyle (0,5% à 8% en masse).
Selon un autre exemple, la couche interne associera : Bore (19% en masse), Nitrate de potassium (76% en masse), collodion (5% en masse), et la couche externe associera : Bore (19% en masse), Nitrate de potassium (76% en masse), chlorure de polyvinyle (5% en masse).
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le tube allumeur pourra comporter au moins un fil de composition pyrotechnique s'étendant sur sensiblement toute sa longueur.
La composition pyrotechnique du fil pourra associer : Magnésium (45% à 65% en masse), polytétrafluoréthylène (20% à 40% en masse), copolymère de chlorofluoroéthylène (5% à 25% en masse).
A titre de variante, la composition pyrotechnique du fil pourra associer : Magnésium (54% en masse), polytétrafluoréthylène (30% en masse), copolymère de chlorofluoroéthylène (16% en masse).
L'invention a enfin pour objet une charge propulsive notamment pour munition obtenue selon l'un des procédés décrits ci-dessus, comportant un corps tubulaire formé d'au moins deux couches annulaires de matériaux pyrotechniques de nature différente, une couche externe en poudre propulsive agglomérée et une couche interne en un matériau d'allumage.
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 et dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un outillage mis en oeuvre avec le procédé selon l'invention,
  • la figure 2 représente plusieurs étapes successives du procédé selon l'invention,
  • les figures 3, 4 et 5 sont des représentations en coupes longitudinales de trois modes de réalisation de tubes allumeurs selon l'invention,
  • la figure 6 est une vue en coupe d'un premier outillage mis en oeuvre pour réaliser le tube allumeur selon la figure 5,
  • la figure 7 est une vue en coupe d'un deuxième outillage mis en oeuvre pour réaliser le tube allumeur selon la figure 5,
  • la figure 8 est une vue en coupe d'un troisième outillage permettant l'inclusion d'inserts;
  • la figure 9a est une vue en coupe d'un quatrième outillage permettant la réalisation d'inserts,
  • la figure 9b est une vue en perspective d'un tube allumeur réalisé avec l'outillage selon la figure 9a.
  • la figure 10 est une vue en coupe longitudinale d'une charge propulsive selon l'invention.
En se reportant à la figure 1, un outillage 1 nécessaire à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comprend un moule 2, qui délimite ici un volume interne sensiblement cylindrique d'axe 3, et dont la surface cylindrique interne 4 est choisie égale au diamètre souhaité pour l'objet à fabriquer.
Le moule est obturé au niveau d'une extrémité inférieure par une grille 5, qui est constituée ici par une plaque perforée par des trous 6 régulièrement répartis.
Les trous seront choisis d'un diamètre inférieur à la granulométrie d'un matériau granulaire qui est destiné à la fabrication de l'objet.
Le moule 2, obturé par la grille 5, est disposé sur un support d'aspiration 7 comportant une cavité 8. Des moyens d'étanchéité (non représentés), tels des joints, sont disposés entre le support 7 et le moule 8. La fixation du moule au support est assurée au moyen de brides (non représentées).
La cavité 8 interne au support 7 est reliée par une ouverture 9 à une canalisation 10, elle même raccordée à un moyen d'aspiration 11 (tel une pompe à vide actionnée par un moteur électrique). L'embout de refoulement 12 de la pompe 11 est raccordé à un bassin de récupération 13. Une vanne 14 sera avantageusement disposée sur la canalisation 10 entre la pompe 11 et la cavité 7.
Moule 2, grille 5 et support 7 seront réalisés dans des matériaux inertes chimiquement vis à vis du matériau granulaire et conservant de bonnes caractéristiques dimensionnelles malgré les contraintes engendrées par l'aspiration. On réalisera par exemple ces éléments en téflon (marque déposée pour le polytétra-fluoréthylène), on pourrait également les réaliser en acier ou en polyamide 6-6 (plus connu sous la marque déposée Nylon).
Pour faciliter le démoulage, on pourra réaliser le moule (ainsi que le ou les noyaux éventuels) en un matériau ahtiadhérent (tel que le polytétra-fluoréthylène ou Téflon) ou recouvrir les parois du moule d'un tel matériau antiadhérent. L'état de surface sera également choisi suffisamment lisse pour faciliter le démoulage.
La figure 2 montre cet outillage lors des différentes étapes de réalisation d'un objet 15, qui est ici un tube allumeur pour munition d'artillerie.
Lors d'une première étape A on met en place un matériau granulaire 16 dans le moule 2.
Dans l'exemple décrit ici, le moule 2 reçoit (avant mise en place du matériau granulaire) un noyau cylindrique 17 qui est coaxial au moule 2 et réalisé en matériau anti adhérent (ou recouvert d'un tel matériau). Des moyens (non représentés), par exemple des entretoises de maintien, assureront un positionnement du noyau coaxial à la surface cylindrique interne 4 du moule 2.
On dispose également dans le moule un premier film cylindrique 18 ayant même diamètre que la surface cylindrique interne 4 du moule et un deuxième film cylindrique 19 ayant même diamètre que le noyau 17. Les films 18 et 19 sont destinés à être solidaires respectivement de la surface cylindrique externe du tube allumeur et de la surface cylindrique interne de son alésage axial. Ils assureront la fonction de protection du tube allumeur vis à vis de l'humidité.
Le matériau granulaire aura une granulométrie forte, par exemple supérieure ou égale à 0,1 mm. En effet une granulométrie trop faible risque d'empêcher la diffusion d'un liant entre les grains du matériau comme cela sera précisé plus loin.
Ici le matériau mis en oeuvre est une poudre noire de granulométrie comprise entre 1,4 et 3,2 mm (PN3). Il est déversé par une trémie 20.
Lorsque le moule est complètement rempli (fin de l'étape A), on verse dans le moule un liant 21 en phase liquide (étape B). Le liant est distribué au moyen d'un récipient doseur 22. Du fait de la granulométrie du matériau 16, le liant 21 diffuse uniformément par gravité entre les grains et mouille tout le matériau granulaire disposé dans le moule ainsi que les inserts constitués par les films de protection 18 et 19.
Simultanément à cette distribution du liant, on met en marche les moyens d'aspiration 11 qui ont pour effet, d'une part d'accélérer la diffusion du liant au travers de la grille 5, et d'autre part d'évacuer l'excédent de liant, qui s'écoule au travers des trous 6 et qui est évacué vers le bassin de récupération 13.
Lorsque le liant utilisé est un liant solide dissous dans un solvant, cette opération d'aspiration favorise également le séchage du liant.
Pour l'exemple décrit ici, le liant utilisé pour enrober les grains de poudre noire est une colle nitrocellulosique obtenue en dissolvant 13 g de poudre nitrocellulosique dans 100 centimètres cube d'un solvant approprié (par exemple un mélange de 60% en volume d'acétate d'éthyle, de 15% en volume d'acétone, de 10% en volume d'éthanol et de 15% en volume d'acétate de Butyle).
Avec un tel procédé on a pu réaliser un tube allumeur de 100 mm de haut et 24 mm de diamètre, comportant un alésage axial de 17mm. L'ensemble de la phase B de diffusion et d'aspiration dure moins de 2 minutes.
Après l'étape B on procède au démoulage du tube allumeur_ 15. On pourra éventuellement faire passer le tube allumeur en étuve pour améliorer le séchage.
Le procédé selon l'invention a permis au cours de ces trois étapes de réaliser un tube allumeur 15 aux dimensions définitives souhaitées et comportant, grâce au noyau 17, un canal d'allumage axial 23 (voir figure 3). Le procédé a permis aussi d'obtenir un tube allumeur portant un film de protection 18,19 sur chaque surface cylindrique. Les films de protection étant rendus solidaires du tube grâce au liant.
Ce tube allumeur présente une certaine porosité due à l'arrangement spontané des grains lors de la mise en place dui matériau granulaire. Le fait de distribuer, comme le propose l'invention, le liant par diffusion gravimétrique et avec une aspiration permet de distribuer la quantité de liant juste suffisante pour agglomérer les grains, tout en maintenant la porosité naturelle du chargement non lié.
Le réglage de la porosité pourra s'effectuer par le choix de la plage granulométrique du matériau. Ainsi à titre d'exemple, pour une granulométrie comprise entre 0,1 et 0,5 mm la porosité est d'environ 40% et pour une granulométrie comprise entre 0,3 et 0,8mm la porosité est d'environ 60%.
On pourra également modifier la porosité en associant au moins deux matériaux de granulométries différentes.
La porosité du tube obtenu dans l'exemple précédent (rapport du volume de vide au volume total) est de l'ordre de 30 à 50 % en volume (environ 16 cm3 de vide pour un volume total de 38 cm3).
Le tube allumeur en poudre noire ainsi réalisé dans l'exemple précédent a une masse volumique d'environ 1g/cm3 (la masse volumique de la poudre noire est de 1,76 g/cm3), sa porosité est donc d'environ 40%. A titre d'exemple comparatif, un tube allumeur classique réalisé par l'empilement d'anneaux de poudre noire comprimée a une masse volumique de 1,75 g/cm3 (et sa porosité est inférieure à 1%).
On a réalisé sur banc de simulation des tirs comparatifs entre un tube allumeur obtenu suivant le procédé selon l'invention (décrit ci dessus) et un tube allumeur de même dimensions externes et formé de l'empilement de 6 comprimés de poudre noire. On a constaté :
Avec un tube allumeur classique en poudre noire comprimée (art antérieur), l'apparition du signal de montée en pression (début de l'allumage) intervient 22 millisecondes après l'initiation du tube allumeur, le maximum de pression apparaissant 24,55 millisecondes après l'initiation, soit une durée d'allumage efficace d'environ 2,55 millisecondes.
Avec un tube allumeur selon l'invention, la montée en pression apparait 34 millisecondes après l'initiation, et la pression maximale apparait 38,28 millisecondes après l'initiation, soit une durée d'allumage efficace d'environ 4,28 millisecondes.
Dans les deux cas l'allumage s'effectue avec une température d'environ 1500 °C et avec une chaleur de réaction de l'ordre de 450 cal/g. Cependant, avec le tube allumeur selon l'invention, cette énergie se trouve appliquée pendant un temps deux fois plus long, il en résulte de meilleures performances d'allumage.
La progressivité de l'allumage est bien meilleure avec l'allumeur selon l'invention et un tel résultat est dû à la porosité plus grande de l'allumeur obtenu suivant le procédé selon l'invention.
D'autre part la masse totale de l'allumeur selon l'invention ainsi testé est de 38 g alors que celle de l'allumeur à comprimés de poudre noire est de 51 g. L'allumeur selon l'invention assure donc un meilleur allumage tout en ayant une masse plus faible, ce qui permet de réduire les coûts, l'encrassement du tube de l'arme, et les risques pyrotechniques au cours des phases de stockage et de manipulation par la diminution de la quantité de matière active.
A titre de variante on pourra utiliser d'autres types de liants, qu'ils soient pyrotechniquement actifs ou inertes.
On pourra mettre en oeuvre des liants liquides tels que (liste non limitative) : des polyuréthannes, des acryliques, des polyesters.
Des liants formés d'un composé solide dissous dans un solvant approprié, tels que (liste non limitative) : du chlorure de polyvinyle (PVC), de l'acétate de polyvinyle (PVA), de la nitrocellulose ou du nitrate de polyvinyle (NPV).
Certains liants pourront nécessiter une phase de polymérisation pour se solidifier (par exemple une résine polyuréthanne ou époxy). Dans ce cas on procédera à l'issue de l'étape B et avant démoulage à une phase de réticulation par chauffage. Les durées et températures d'une telle phase de chauffage seront choisies par l'Homme du Métier en fonction des caractéristiques du liant utilisé.
Le procédé selon l'invention permet également de réaliser d'autres objets à porosité maítrisée que des tubes allumeurs. Il suffit de donner au moule 2 la forme géométrique externe souhaitée pour l'objet. Cette forme pourra ou non présenter une symétrie de révolution. On pourra par exemple avoir un moule dont le volume interne a une section rectangulaire, ou un moule dont la section varie axialement entre l'ouverture supérieure et la grille 5.
D'un point de vue industriel il est possible de définir un moule comportant plusieurs cavités cylindriques parallèles entre elles et donc de réaliser simultanément plusieurs tubes allumeurs.
Le procédé selon l'invention permet également de réaliser d'autres types de tubes allumeurs.
La figure 4 montre ainsi un tube allumeur 15 présentant lui aussi une forme globalement cylindrique et un canal axial 23. Ce tube allumeur est constitué par l'empilement de plusieurs couches annulaires 15a, 15b et 15c dont les compositions sont différentes.
On pourra ainsi réaliser :
  • la couche 15a avec une composition associant Bore, Nitrate de potassium et de la nitrocellulose comme liant (B/KNO3/NC), cette composition permet de délivrer des produits de réaction gazeux et condensables favorisant un allumage convectif,
  • la couche 15b avec une composition associant Aluminium et Oxyde de cuivre (Al/CuO), composition qui permet de délivrer des produits de réaction essentiellement condensés ayant une température de réaction supérieure à 3200 °K, favorisant ainsi un allumage radiatif,
  • la couche 15c avec une autre composition associant Bore, Nitrate de Potassium et nitrocellulose. Cette composition permet de délivrer des produits de réaction gazeux et condensables, mais elle sera formulée de façon à avoir une vitesse de réaction plus grande que celle décrite pour la couche 15a. Un tel allumeur permet de maítriser la fonction d'allumage en délivrant des produits de réaction spécifiques.
Ceci est notamment utile dans le cas de l'allumage des poudres composites qui nécessitent des matériaux d'allumages complexes car elles sont à la fois sensibles à l'allumage convectif et à l'allumage radiatif.
Le tube allumeur complexe ainsi réalisé aura là encore des caractéristiques de porosité que le procédé selon l'invention permet de maítriser.
A titre d'exemple on pourra associer les compositions suivantes :
  • 1. couche 15a
  • Bore : 5% à 35% en masse (de préférence 19%),
  • Nitrate de potassium: 65% à 95% en masse (de préférence 80%),
  • Nitrocellulose : 0,5% à 5% en masse (de préférence 1%).
  • 2. couche 15b
  • Aluminium : : 5% à 35% en masse (de préférence 20%),
  • Oxyde de cuivre (CuO): 65% à 95% en masse (de préférence 80%).
  • 3. couche 15c
  • Bore : 65% à 95% en masse (de préférence 80%),
  • Nitrate de potassium: 5% à 25% en masse (de préférence 14%),
  • Nitrocellulose : 1% à 10% en masse (de préférence 6%).
    • Ce tube allumeur peut facilement et à moindre coût être réalisé avec le procédé selon l'invention.
    Il suffit de prévoir plusieurs trémies 20 différentes, chaque trémie apportant la quantité de matériau nécessaire à la réalisation d'une seule couche annulaire.
    Le matériau granulaire se trouve ainsi disposé dans le moule (étape A) par plusieurs remplissages successifs de façon à réaliser les différentes couches. Le liant est ensuite versé dans le moule au cours d'une seule étape B. Il assure le mouillage de l'ensemble des grains quelle que soit leur nature ce qui permettra une solidarisation intime de chacune des couches. On obtient ainsi un tube allumeur complexe mais ayant une tenue mécanique analogue à celle d'un tube allumeur homogène.
    Il est également possible de réaliser un tube allumeur formé de l'empilement de deux couches : une couche 15a et une couche 15b avec les compositions données précédemment pour ces deux couches (15a : B/KNO3/NC, 15b: AlCuO).
    La figure 5 montre un autre type de tube allumeur 15 qui présente lui aussi une forme globalement cylindrique et un canal axial 23. Ce tube allumeur est constitué de deux couches cylindriques concentriques 150a et 150b dont les compositions sont différentes.
    On pourra ainsi réaliser la couche interne 150a avec une composition Bore / Nitrate de Potassium (B/KNO3) formulée de façon à avoir une vitesse de réaction voisine de 15 mm/s. Cette couche permet d'obtenir un temps de transmission de la réaction sur toute la longueur du tube allumeur relativement court (progression axiale de la réaction). La couche externe 150b sera réalisée avec une composition B/KNO3 formulée de façon à avoir une vitesse de réaction voisine de 8 mm/s. Cette couche favorise un allumage de la charge propulsive d'une munition au voisinage de ses grains (allumage radial).
    On pourra par exemple associer :
  • 1.couche interne 150a
  • Bore : 5% à 35% en masse (de préférence 19%),
  • Nitrate de potassium: 65% à 95% en masse (de préférence 80%),
  • Nitrocellulose : 0,5% à 5% en masse (de préférence 1%).
  • 2. couche externe 150b
  • Bore : 15% à 35% en masse (de préférence 25%),
  • Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse (de préférence 75%).
    • La figure 6 montre un premier outillage permettant de réaliser un tel tube allumeur.
    Pour simplifier le dessin, l'outillage est ici représenté configuré de façon à réaliser un tube allumeur ne comportant que deux couches cylindriques concentriques.
    De plus, les moyens d'aspiration (11) et le support d'aspiration (7) sur lequel est fixé le moule de façon étanche ne sont pas représentés. Ces moyens sont identiques à ceux décrits en référence aux figures 1 et 2 auxquelles on pourra se reporter.
    Le moule 2 reçoit comme dans le mode de réalisation selon la figure 2 un noyau axial 17. Un écran intercalaire tubulaire 24 est disposé coaxialement au noyau 17 et à la surface cylindrique interne 4 du moule 2. Des moyens de maintien (non représentés), par exemple des entretoises, assureront le positionnement du noyau 17 et de l'écran 24 coaxialement à la surface cylindrique 4.
    L'écran 24 a pour fonction de matérialiser la séparation entre deux couches cylindriques concentriques du tube allumeur. Il sera constitué par exemple par une feuille de papier ou de carton mince (de quelques centièmes de mm d'épaisseur).
    Une première trémie 20a assurera le remplissage de l'espace annulaire compris entre le noyau 17 et l'écran 24 au moyen d'un premier matériau granulaire 16a.
    Une deuxième trémie 20b assurera (de façon simultanée ou non) le remplissage de l'espace annulaire compris entre l'écran 24 et la surface cylindrique 4 du moule au moyen d'un deuxième matériau granulaire 16b.
    Une fois les deux matériaux mis en place dans le moule, on pourra retirer l'écran 24 avant de procéder au remplissage avec le liant.
    Le liant enrobera et solidarisera de façon homogène tous les grains des matériaux granulaires et assurera dans le même temps la solidarisation des deux couches annulaires.
    Il est bien entendu possible de réaliser un tube allumeur comportant plus de deux couches cylindriques coaxiales en disposant plusieurs écrans concentriques et en déversant dans chaque espace annulaire aménagé entre deux écrans consécutifs un matériau granulaire différent.
    A titre de variante on pourra réaliser l'écran 24 en un matériau énergétique ou combustible (nitrofilm) qui restera en place entre les deux couches.
    Il sera alors nécessaires de verser le liant de part et d'autre de l'écran 24 afin d'assurer la solidarisation des grains constituant chaque couche cylindrique du tube allumeur. Le liant assurera également la solidarisation de chaque couche avec l'écran, donc la solidarisation des différentes couches entre elles.
    Cette variante permet d'assurer des propriétés mécaniques plus importantes, notamment améliore la tenue du tube allumeur au choc.
    La figure 7 montre une partie d'un deuxième outillage permettant de réaliser un tube allumeur selon la figure 5.
    Là encore on n'a pas représenté les moyens d'aspiration (11) et le support d'aspiration (7) sur lequel est fixé le moule de façon étanche. Ces moyens sont identiques à ceux décrits en référence aux figures 1 et 2 auxquelles on pourra se reporter.
    L'outillage mis en oeuvre comprend ici deux moules, un premier (non représenté) destiné à réaliser une première couche annulaire 150a du tube allumeur, et un deuxième (représenté figure 7) permettant de réaliser une deuxième couche annulaire 150b autour de cette première couche.
    L'outillage représenté figure 7 est en fait analogue à celui décrit en référence aux figures 1 et 2. Il en diffère en ce que le noyau 17 est remplacé par une couche cylindrique annulaire 150a d'un premier matériau granulaire aggloméré grâce au procédé selon l'invention et dans un autre moule (non représenté) dont la surface cylindrique interne est égale au diamètre externe de cette première couche.
    Le deuxième matériau granulaire 16b est déversé par la trémie 20b dans le volume annulaire séparant la couche 150a et la surface cylindrique 4 du deuxième moule.
    Une fois ce volume rempli, on met en place le liant qui assurera à la fois la solidarisation des grains du matériau granulaire et la liaison de la deuxième couche annulaire 150b ainsi réalisée avec la première couche annulaire 150a.
    Là encore le tube allumeur ainsi réalisé aura des caractéristiques de porosité que le procédé selon l'invention permet de maítriser.
    On pourra utiliser le même liant pour fabriquer chaque couche annulaire de ce tube allumeur.
    On pourra également utiliser un liant spécifique à chacune des couches.
    On pourra par exemple réaliser une couche externe associant Bore, Nitrate de Potassium et agglomérée avec un liant inerte tel que le chlorure de polyvinyle (PVC). On réalisera une couche interne associant Bore, Nitrate de Potassium et agglomérée par un collodion. L'intérêt de cette variante est là encore de pouvoir conférer une vitesse de propagation axiale de l'allumage plus rapide au niveau de la partie centrale du tube, la couche périphérique ayant une vitesse plus faible permettant un allumage radial de la charge propulsive de la munition.
    On associera par exemple :
  • 1. couche externe
  • Bore : 5% à 25% en masse (de préférence 19%),
  • Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse (de préférence 76%),
  • chlorure de polyvinyle (PVC) : 0,5% à 8% en masse (de préférence 5%).
  • 2. couche interne
  • Bore : 5% à 25% en masse (de préférence 19%),
  • Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse (de préférence 76%),
  • collodion : 0,5% à 8% en masse (de préférence 5%).
    • Il est bien entendu possible de réitérer l'opération avec un ou plusieurs autres moules aux dimensions appropriées pour réaliser un tube allumeur comportant plus de deux couches cylindriques coaxiales.
    Un autre avantage du procédé selon l'invention est qu'il permet de réaliser des objets de formes diverses et comportant des inserts.
    On a vu précédemment qu'il était ainsi possible au cours de la fabrication de rendre un ou plusieurs films protecteurs solidaires du tube allumeur réalisé (figures 2 et 3), ou encore de noyer un écran 24 entre deux couches de matériaux granulaires.
    La figure 8 montre un troisième outillage aménagé pour permettre l'incorporation d'autres types d'inserts dans un tube allumeur.
    Le moule 2 est toujours obturé à sa partie inférieure par une grille formée d'une plaque 5 percée de trous 6.
    Là encore on n'a pas représenté les moyens d'aspiration (11) et le support d'aspiration (7) sur lequel est fixé le moule de façon étanche. Ces moyens sont identiques à ceux décrits en référence aux figures 1 et 2 auxquelles on pourra se reporter.
    Le moule est également fermé au niveau de sa partie supérieure par un couvercle 25, fixé au moule 2 par des moyens (non représentés), et portant un orifice de remplissage 26 destiné à laisser passer le matériau granulaire 16.
    Des fils en composition pyrotechnique 27 sont tendus entre le couvercle 25 et la plaque 5. Ils sont régulièrement répartis angulairement autour de l'axe de la surface cylindrique 4 du moule 2.
    Ces fils traversent couvercle et plaque par des orifices et ils sont immobilisés en translation par des moyens appropriés, par exemple des vis de blocage 28 vissées dans le couvercle ou la plaque et pinçant chacune un fil.
    Les fils seront par exemple des fils d'une composition associant Magnésium, polytétrafluoréthylène (connu sous la marque déposée Téflon), copolymère de chlorofluoroéthylène (connu sous la marque déposée Viton). On pourra placer 5 fils de 2 mm de diamètre répartis sur une couronne.
    On pourra réaliser les fils suivant la composition suivante :
  • Magnésium : 45% à 65% en masse (de préférence 54%),
  • polytétrafluoréthylène : 20% à 40% en masse (de préférence 30%),
  • copolymère de chlorofluoroéthylène : 5% à 25% en masse (de préférence 16%).
    • Avec l'outillage réalisé ici, le couvercle 25 maintient également un cordeau d'allumage 29 tel un cordeau déflagrant dont une extrémité est fixée à la grille 5 par des moyens appropriés, par exemple par clipsage sur une pince 30 portée par la grille 5.
    Le cordeau d'allumage est ainsi coaxial à la surface cylindrique 4 du moule 2 et il s'étend longitudinalement sur toute la hauteur du moule.
    Pour mettre en oeuvre l'outillage selon la figure 8, on commence par fixer au moule 2 le couvercle 25 et la grille 5 portant les fils 27 et le cordeau 29. Ensuite on met en place le matériau granulaire 16 au travers de l'orifice 26. Enfin, lorsque le moule est rempli, on verse un liant qui assurera la solidarisation des différents grains du matériau granulaire ainsi que des inserts 27 et 29.
    Avant démoulage on démonte les vis de maintien des fils et on raccourcit éventuellement ceux-ci afin qu'ils ne sortent pas du tube allumeur réalisé.
    Les fils ont pour fonction de relayer l'allumage au sein du matériau. La fonction de ces fils est donc différente de cels des fils connus qui sont insérés à l'intérieur des blocs de charge propulsive (voir par exemple les brevets US3205286 et FR2640259). Les fils connus ont pour fonction de modifier la vitesse de propagation du front de combustion du bloc donc de régler le régime de combusiton de celui ci.
    Avec le tube allumeur selon l'invention, le fil est réalisé en un matériau d'allumage et il permet de relayer à la fois radialement et axialement la réaction d'allumage. On assure ainsi de meilleurs performances d'allumage quelles que soient les dimensions (axiale et radiales) du tube allumeur.
    En particulier, le tube allumeur décrit précédemment permet de réaliser un allumage multipoints du matériau du tube allumeur à partir d'un allumage axial unique qui est donné par exemple par le cordeau d'allumage 29. Ce dernier pourra être un composant du commerce par exemple un cordeau ITLX (marque déposée).
    La figure 9a montre un quatrième outillage plus particulièrement adapté à la réalisation d'un tube allumeur 15 (voir figure 9b) portant au niveau d'une partie inférieure une bague de fixation filetée 31, par exemple métallique, et qui permettra de faciliter le montage du tube allumeur sur un culot de munition d'artillerie (non représenté).
    Le moule 2 porte un couvercle 25 fixé à sa partie supérieure et une grille 5 liée à sa partie inférieure. Des moyens d'étanchéité (non représentés) sont disposés entre le couvercle et le moule.
    Cet outillage comporte un étui interne cylindrique 32 et un étui externe 33, lui aussi cylindrique et coaxial à l'étui interne. Les deux étuis sont maintenus coaxiaux par des moyens (non représentés), par exemple des entretoises solidaires du couvercle 25 du moule et/ou de la grille 5.
    Les étuis 32 et 33 sont percés de trous 34 radiaux dont le diamètre est inférieur à la granulométrie du matériau granulaire qui doit être mis en oeuvre.
    L'étui externe 33 a un diamètre interne égal au diamètre externe souhaité pour le tube allumeur et qui est également le diamètre externe de la bague filetée 31.
    La bague filetée 31 est positionnée dans le moule 2 avant mise en place du matériau granulaire. Elle est en appui sur la grille 5 et présente une collerette circulaire 31a sur laquelle s'applique l'extrémité de l'étui 33.
    La bague filetée est percée d'un alésage axial 35 qui est égal au diamètre externe de l'étui interne 32.
    Enfin la bague 31 présente un bourrelet radial interne 36 qui est destinée à permettre la solidarisation de la bague et du matériau du tube allumeur.
    Le matériau granulaire 16 est mis en place au moyen de la trémie 20 et au travers de l'orifice 26 dans l'espace annulaire séparant les étuis 32 et 33. On verse ensuite un liant dans ce même espace annulaire.
    La bague 31 occupant le fond de l'espace annulaire, elle obture les trous 6 de la grille 5 qui se trouvent au fond de cet espace.
    Les moyens d'aspiration ne sont pas représentés ici mais sont raccordés comme pour les figures 1 et 2 à un support sur lequel est positionné le moule d'une façon étanche.
    Grâce aux perçages 6 de la grille 5, les moyens d'aspiration créent une dépression dans l'espace annulaire séparant la surface externe de l'étui 33 et la surface cylindrique 4 du moule 2. Ils créent également une dépression dans la cavité axiale interne à l'étui 32.
    Ainsi l'excédent de liant se trouve éliminé au travers des trous radiaux 34 qui traversent chaque étui.
    A titre de variante il est possible de remplacer l'étui externe 33 par la paroi cylindrique 4 du moule 2. Cette paroi pourra ou non être percée de trous pour évacuer le liant.
    Si la paroi cylindrique 4 du moule n'est pas percée, l'évacuation du liant se fera uniquement au travers de l'étui interne 32.
    Si la paroi cylindrique 4 du moule est percée de trous pour évacuer le liant, on entourera le moule d'un manchon permettant d'exercer l'aspiration provoquée par la pompe à vide 11 tout le long de la surface externe du moule. Dans ce cas on pourra remplacer l'étui interne 32 par un noyau plein, l'évacuation du liant ne se faisant alors qu'au travers de la paroi cylindrique 4.
    Il est bien entendu possible de combiner les outillages décrits précédemment de façon à réaliser un tube allumeur comprenant une bague de fixation filetée ainsi que plusieurs couches (annulaires empilées ou cylindriques concentriques) de matériaux granulaires de natures différentes.
    Il est également possible d'insérer des fils longitudinaux ou un cordeau d'allumage dans un tube formé de plusieurs couches.
    La figure 10 montre un autre type d'objet pouvant etre réalisé avec le procédé selon l'invention. Cet objet est un module 37 de charge propulsive pour une munition d'artillerie.
    Le module comporte d'une façon classique un canal d'allumage axial 38. Il est constitué de deux couches en matériaux granulaires de natures différentes et agglomérés au moyen d'un liant (par exemple du nitrate de polyvinyl ou tout autre liant décrit en référence aux exemples précédents). Une couche interne 39 d'une composition d'allumage par exemple.de la poudre noire et une couche externe de charge propulsive par exemple une poudre B ou GB.
    On pourra avantageusement réaliser la couche interne seule avec un moule aux dimensions appropriées (tel que celui de la figure 2). Puis placer cette couche comme noyau dans un autre moule (tel que celui de la figure 7) pour réaliser le module de charge propulsive complet.
    Grâce à l'invention, la répartition de la porosité du module est maítrisée et la tenue mécanique du module est assurée même en l'absence d'une enveloppe externe. Il en résulte, avec un moindre coût, une meilleure reproductibilité des performances balistiques. De plus le procédé selon l'invention permet d'une façon simple de rendre solidaires le tube allumeur et le chargement propulsif.
    On pourra ajuster la porosité du chargement en modifiant l'arrangement des grains de poudre propulsive. On pourra ainsi réaliser un chargement moins poreux en disposant dans le moule un fagot de brins de poudre à la place de grains en vrac. On pourra également réaliser un chargement moins poreux en associant au moins deux types de granulométries différentes de grains de poudre.
    On pourra également intégrer un tube allumeur selon l'invention axialement au sein d'une charge propulsive d'un conteneur pour charge propulsive tel que connu de l'art antérieur (poudre en vrac dans un étui cylindrique combustible).
    Le tube allumeur selon l'invention assure alors un meilleur allumage puisque il permet la suppression de toute barrière (telle que les tubes combustibles connus) entre la composition d'allumage et la poudre propulsive.

    Claims (30)

    1. Procédé de fabrication d'un objet poreux à partir d'au moins un matériau granulaire (16) à granulométrie forte, par exemple supérieure ou égale à 0,1 mm, ledit objet étant du type tube allumeur ou charge propulsives, caractérisé en ce que pour maítriser la porosité dudit objet on adopte les étapes suivantes :
      on met en place le ou les matériaux granulaires (16) dans un moule (2) aux dimensions de l'objet à réaliser et comportant au moins une ouverture d'évacuation (6), ouverture de dimensions inférieures à la granulométrie du matériau.
      on verse dans le moule un liant (21) en phase liquide,
      on fait diffuser le liant entre les grains de matériau et on évacue le trop plein de liant au travers de l'ouverture d'évacuation à l'aide de moyens d'aspiration (11).
    2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau granulaire comprend au moins un matériau énergétique tel une poudre propulsive, un explosif, de la poudre noire ou une composition pyrotechnique.
    3. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est un liant solide dissous dans un solvant.
    4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le liant est choisi parmi les composés suivants : nitrate de polyvinyle, nitrocellulose, caoutchouc, chlorure de polyvinyle ou son copolymère, acétate de polyvinyle ou son copolymère, copolymère de chlorofluoroéthylène.
    5. Procédé selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le liant est un liant liquide polymérisable et en ce qu'on procède après diffusion du solvant à une étape de polymérisation du liant.
    6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liant est choisi parmi les composés suivants : polybutadiène, polyuréthanne, résine acrylique, résine polyester, résine époxy.
    7. Procédé selon une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce que l'on dispose dans le moule au moins un insert destiné à être inclus ou solidaire de l'objet réalisé.
    8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins un insert est constitué par un film protecteur (18) destiné à enrober l'objet.
    9. Procédé selon une des revendications 7 ou 8 et mis en oeuvre avec au moins un matériau énergétique, caractérisé en ce qu'au moins un insert est constitué par un cordeau d'allumage (29) du matériau énergétique.
    10. Procédé selon une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'au moins un insert est constitué par un autre objet obtenu par le procédé selon l'invention.
    11. Procédé selon une des revendications 7 à 10,. caractérisé en ce qu'au moins un insert est constitué par un fil (27) traversant l'objet.
    12. Procédé selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'on met en place dans le moule au moins deux matériaux granulaires différents avant de verser le liant.
    13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les différents matériaux granulaires sont disposés sous forme de couches horizontales successives.
    14. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les différents matériaux granulaires sont disposés sous forme de couches verticales successives, des moyens étant prévus pour isoler au moins temporairement les différentes couches les unes des autres lors de la mise en place des matériaux dans le moule.
    15. Procédé selon une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le moule est revêtu d'un matériau anti-adhérent.
    16. Tube allumeur, notamment pour munition d'artillerie, obtenu suivant le procédé selon une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'il comporte un corps tubulaire formé de l'empilement d'au moins deux couches annulaires de matériaux pyrotechniques de natures différentes.
    17. Tube allumeur selon la revendication 16, caractérisé en ce que au moins une couche est constituée par une composition associant Bore et Nitrate de potassium et une autre couche est constituée par une composition associant Aluminium et Oxyde de cuivre (CuO).
    18. Tube allumeur selon la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend une première couche associant :
      Bore : 5% à 35% en masse,
      Nitrate de potassium : 65% à 95% en masse,
      Nitrocellulose : 0,5% à 5% en masse.
         et une deuxième couche associant :
      Aluminium : 5% à 35% en masse,
      Oxyde de cuivre (CuO) : 65% à 95 % en masse.
    19. Tube allumeur selon la revendication 18, caractérisé en ce que la première couche a pour composition :
      Bore : 19% en masse,
      Nitrate de potassium : 80% en masse,
      Nitrocellulose : 1% en masse,
         et la deuxième couche a pour composition :
      Aluminium : 20% en masse,
      Oxyde de cuivre (CuO) : 80% en masse.
    20. Tube allumeur selon une des revendications 18 ou 19, caractérisé en ce qu'il comprend une troisième couche associant :
      Bore : 65% à 95% en masse,
      Nitrate de potassium : 5% à 25% en masse,
      Nitrocellulose : 1% à 10% en masse.
    21. Tube allumeur selon la revendication 20, caractérisé en ce que la composition de la troisième couche est :
      Bore : 80% en masse,
      Nitrate de potassium : 14% en masse,
      Nitrocellulose : 6% en masse.
    22. Tube allumeur selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte un corps tubulaire formé d'au moins deux couches cylindriques concentriques de matériaux pyrotechniques de nature différente.
    23. Tube allumeur selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend une couche interne associant :
      Bore : 5% à 35% en masse,
      Nitrate de potassium: 65% à 95% en masse,
      Nitrocellulose : 0,5% à 5% en masse,
         et une couche externe associant :
      Bore : 15% à 35% en masse,
      Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse.
    24. Tube allumeur selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend une couche interne associant :
      Bore : 19% en masse
      Nitrate de potassium: 80% en masse,
      Nitrocellulose : 1% en masse,
         et une couche externe associant :
      Bore : 25% en masse,
      Nitrate de potassium: 75% en masse.
    25. Tube allumeur selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comprend une couche interne associant :
      Bore : 5% à 25% en masse,
      Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse,
      collodion : 0,5% à 8% en masse,
      et une couche externe associant :
      Bore : 5% à 25% en masse,
      Nitrate de potassium: 65% à 85% en masse,
      Chlorure de polyvinyle : 0,5% à 8% en masse.
    26. Tube allumeur selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend une couche interne associant :
      Bore : 19% en masse,
      Nitrate de potassium: 76% en masse,
      Collodion : 5% en masse,
         et une couche externe associant :
      Bore : 19% en masse,
      Nitrate de potassium: 76% en masse,
      Chlorure de polyvinyle : 5% en masse.
    27. Tube allumeur selon une des revendications 16 à 26, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un fil de composition pyrotechnique s'étendant sur sensiblement toute sa longueur.
    28. Tube allumeur selon la revendication 27, caractérisé en ce que la composition pyrotechnique du fil associe :
      Magnésium : 45% à 65% en masse,
      Polytétrafluoréthylène : 20% à 40% en masse,
      Copolymère de chlorofluoroéthylène : 5% à 25% en masse.
    29. Tube allumeur selon la revendication 28, caractérisé en ce que la composition pyrotechnique du fil associe :
      Magnésium : 54% en masse,
      Polytétrafluoréthylène : 30% en masse,
      Copolymère de chlorofluoroéthylène : 16% en masse.
    30. Charge propulsive notamment pour munition obtenue par le procédé selon une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'elle comporte un corps tubulaire formé d'au moins deux couches annulaires de matériaux pyrotechniques de nature différente, une couche externe en poudre propulsive agglomérée et une couche interne en un matériau d'allumage.
    EP99400732A 1998-03-30 1999-03-25 Procédé de fabrication d'un objet à partir d'un matériau granulaire, tube allumeur et charge propulsive obtenus avec un tel procédé Expired - Lifetime EP0949224B1 (fr)

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    Families Citing this family (17)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US6402781B1 (en) * 2000-01-31 2002-06-11 Mitralife Percutaneous mitral annuloplasty and cardiac reinforcement
    FR2807610B1 (fr) 2000-04-11 2002-10-11 Giat Ind Sa Torche a plasma incorporant un fusible d'amorcage reactif et tube allumeur integrant une telle torche
    DE10152177A1 (de) * 2001-10-23 2003-04-30 Bosch Gmbh Robert Stabspule für Zündanlagen
    FR2878025B1 (fr) 2004-11-12 2009-05-15 Giat Ind Sa Munition sans douille et procede de montage d'une telle munition
    FR2888923B1 (fr) 2005-07-25 2010-12-17 Giat Ind Sa Munition et procede de montage d'une telle munition
    US7758709B2 (en) 2006-06-21 2010-07-20 Autoliv Asp, Inc. Monolithic gas generant grains
    US9193639B2 (en) * 2007-03-27 2015-11-24 Autoliv Asp, Inc. Methods of manufacturing monolithic generant grains
    US8057611B2 (en) * 2007-08-13 2011-11-15 Autoliv Asp, Inc. Multi-composition pyrotechnic grain
    EP2190801A2 (fr) * 2007-08-13 2010-06-02 Autoliv Asp, Inc. Grain pyrotechnique à compositions multiples et son procédé de formation
    US8057612B2 (en) * 2007-08-13 2011-11-15 Autoliv Asp, Inc. Methods of forming a multi-composition pyrotechnic grain
    US8815029B2 (en) * 2008-04-10 2014-08-26 Autoliv Asp, Inc. High performance gas generating compositions
    USD581459S1 (en) * 2008-04-21 2008-11-25 Block And Company, Inc. Binder divider with flash drive storage compartments
    US8808476B2 (en) * 2008-11-12 2014-08-19 Autoliv Asp, Inc. Gas generating compositions having glass fibers
    US9062943B2 (en) * 2012-03-27 2015-06-23 Dmd Systems, Llc Spooling pyrotechnic device
    US9051223B2 (en) 2013-03-15 2015-06-09 Autoliv Asp, Inc. Generant grain assembly formed of multiple symmetric pieces
    EP3762199A1 (fr) * 2018-03-05 2021-01-13 BAE SYSTEMS plc Évidement prédéfini
    CN111397438A (zh) * 2020-03-16 2020-07-10 上海新力动力设备研究所 一种适用于燃气发生器的带支架包覆药柱结构

    Family Cites Families (20)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US3205286A (en) * 1946-06-08 1965-09-07 Donald H Black Smokeless powder manufacture
    GB888858A (en) * 1951-08-15 1962-02-07 Hercules Powder Co Ltd Method and apparatus for manufacture of cast plastic compositions
    GB750390A (en) * 1951-08-15 1956-06-13 Hercules Powder Co Ltd Explosive composition and production thereof
    US3062147A (en) * 1959-09-28 1962-11-06 Du Pont Igniter for solid propellant grains
    US3529551A (en) * 1960-04-21 1970-09-22 Hercules Inc Rocket propellant
    US3195302A (en) 1962-01-22 1965-07-20 Atlantic Res Corp Solid propellant grain of variable electron-emissive composition
    US3537923A (en) * 1965-10-22 1970-11-03 Mb Assoc Booster ignition compositions for small arms weapon containing boron and boron compositions
    GB1231181A (fr) * 1967-05-05 1971-05-12
    FR1603394A (fr) * 1968-10-15 1971-04-13
    FR2640259B1 (fr) * 1983-10-26 1992-01-03 Poudres & Explosifs Ste Nale Procede de fabrication par moulage d'un bloc de propergol solide a combustion frontale pilotee par des conducteurs de chaleur et bloc obtenu par ce procede
    FR2593905B1 (fr) * 1986-02-03 1990-05-25 France Etat Armement Allumeur destructible pour charges propulsives
    US4730560A (en) * 1986-10-03 1988-03-15 The Ensign-Bickford Company Combination blasting signal transmission tube connector and delay assembly
    US4742773A (en) * 1986-10-03 1988-05-10 The Ensign-Bickford Company Blasting signal transmission tube delay unit
    DE3730530A1 (de) * 1987-09-11 1989-03-23 Rheinmetall Gmbh Anzuenduebertragungsladung fuer eine treibladung
    US4886560A (en) * 1988-12-28 1989-12-12 Hercules Incorporated Ignition modifying overcoat for deterrent-coated smokeless propellant
    FR2665254B1 (fr) * 1990-07-27 1992-10-16 Giat Ind Sa Systeme d'allumage pour une composition pyrotechnique.
    JP3543347B2 (ja) * 1994-01-24 2004-07-14 日本油脂株式会社 点火薬造粒物の製造方法
    US5453236A (en) * 1994-02-08 1995-09-26 Composite Design International, Inc. Method of molding a load bearing pallet from recycled materials
    US5626360A (en) * 1994-03-14 1997-05-06 Morton International, Inc. Linear igniters for airbag inflators
    US5844164A (en) * 1996-02-23 1998-12-01 Breed Automotive Technologies, Inc. Gas generating device with specific composition

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