EP1067354B1 - Initiating device for an explosive charge - Google Patents

Initiating device for an explosive charge Download PDF

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EP1067354B1
EP1067354B1 EP20000112869 EP00112869A EP1067354B1 EP 1067354 B1 EP1067354 B1 EP 1067354B1 EP 20000112869 EP20000112869 EP 20000112869 EP 00112869 A EP00112869 A EP 00112869A EP 1067354 B1 EP1067354 B1 EP 1067354B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conductive material
ignition device
energetic
receiver element
conductive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20000112869
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1067354A1 (en
Inventor
Luc Brunet
Dominique Ancel
Olivier Bruet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Giat Industries SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Giat Industries SA filed Critical Giat Industries SA
Publication of EP1067354A1 publication Critical patent/EP1067354A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1067354B1 publication Critical patent/EP1067354B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C9/00—Chemical contact igniters; Chemical lighters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A19/00—Firing or trigger mechanisms; Cocking mechanisms
    • F41A19/58—Electric firing mechanisms
    • F41A19/63—Electric firing mechanisms having means for contactless transmission of electric energy, e.g. by induction, by sparking gap

Definitions

  • the technical field of the invention is that of devices for initiating an energy composition using a microwave generator.
  • This device proposes to mix with the composition a inert material but capable of absorbing micro energy waves to heat the composition.
  • This material may consist of fillers resistive or magnetic, for example graphite, ferrite or metal oxides. Microwaves will cause the heating of the charges by the Joule effect and the initiation of the composition.
  • the patent US3601054 describes an initiator comprising a bundle of conductors placed within a material pyrotechnic. This case also includes a reflector parabolic to focus the microwaves on the conductors.
  • patent GB2241563 proposes a propellant charge ignition device in which a microwave sensitive material is dispersed in the propellant charge and warms it up.
  • Patent DE3237483 describes an initiation device without contact of an explosive charge, device comprising a circular antenna connected to fusible elements.
  • the device according to the invention makes it possible to ensure reliably initiating composition while using only a reduced amount of energy.
  • the subject of the invention is an initiation device an energy composition, such as a composition pyrotechnic or propellant charge using a microwave generator and comprising at least one element microwave sensitive receiver comprising at least one conductive material, receiving element placed in contact with or close to the energy composition, device characterized in that the conductive material of the element receiver is in contact with at least one material energetic or likely to react chemically with it, the receiving element also comprising at least one antenna conductive having a dimension less than or equal to 10mm and which is a submultiple of the micro wavelength waves, so as to ensure obtaining a breakdown electric at this dimension when the element receiver receives microwaves.
  • an energy composition such as a composition pyrotechnic or propellant charge using a microwave generator and comprising at least one element microwave sensitive receiver comprising at least one conductive material, receiving element placed in contact with or close to the energy composition, device characterized in that the conductive material of the element receiver is in contact with at least one material energetic or likely to react chemically with it, the receiving element also comprising at least one antenna conductive
  • the conductive material may consist of carbon or a metal.
  • the energetic or likely to react material chemically with the conductive material can be chosen from the following compounds or compositions:
  • the element receiver may be formed by a band comprising at least a layer of conductive material placed on at least one layer of an energetic material or one susceptible to chemically react with the conductive material.
  • the layer of conductive material can be divided into at least two parts separated by at least one groove.
  • the strip may include at least one layer of energetic material, or likely to react chemically with the material conductor, sandwiched between two layers of material driver.
  • the layers of conductive material may be longer than the material layer energetic or likely to react chemically with the conductive material and thus determine at least one gap.
  • the receiving element may include as material conductor of aluminum and as an energetic material or likely to react chemically with the material conductor: a nitrocellulose film or film plasticized, polytetrafluoroethylene, nitrate polyvinyl, a copolymer of chlorofluoroethylene, a composition combining chlorofluoroethylene copolymer and polytetrafluoroethylene.
  • the receiving element may be produced in the form a strip 20 to 70 mm long and 2 to 5 mm wide.
  • the antenna conductive may include at least one wire or strip made of a conductive material and integral with at least one energetic or chemically reactive material with the conductive material.
  • the antenna conductive may be a copper or aluminum wire of 30 at 50 mm long secured to a tablet of a composition combining Magnesium / polytetrafluoroethylene / copolymer of chlorofluoroethylene or a composition combining Boron and potassium nitrate.
  • the receiving element may include at least one integral wire or strip an insulating sheet on which the material is stuck energetic or likely to react chemically with the conductive material.
  • the receiving element may include a combustible bag which will contain the energy composition or likely to react chemically with the conductive material and at least one strip or wire of a conductive material.
  • the device can include a metallic conical transmitting antenna connected to the microwave generator and arranged in contact or at proximity to the energy composition or likely to chemically react with conductive material, antenna made of a combustible or destructible material by the initiation of the composition.
  • the conical transmitting antenna may be integral with a propellant charge module case.
  • At least one receiver element can be attached to the internal surface of the charging module case.
  • the distance between the transmitting antenna conical and at least one receiving element is a multiple of the wavelength of microwaves.
  • FIG. 1 there is shown schematically a rear part of an artillery gun 1 comprising a bedroom 2 closed by a cylinder head 3.
  • the bedroom is connected to a launch tube (not shown) and it delimits a cylindrical volume inside which is arranged a propellant charge 4 intended to ensure the launching of a projectile (not shown).
  • the propellant charge is for example a grain charge such as a nitrocellulose-based powder, in bulk or agglomerated. It is placed in a canvas bag 5, it could also be placed in a combustible case for example in cardboard based on nitrocellulose.
  • the cylinder head 3 has a housing opposite the load conical 6 in which is arranged a reflecting cone.
  • This cone constitutes a microwave emitting antenna. It is consisting of a conical piece 7 of composite material on which is applied a metallic coating 8 (for example in aluminium).
  • the metal cone 8 is connected by means of appropriate connection (not shown) and by cable conductor 10 to a microwave generator 9 (for example an HF generator supplying a magnetron) itself controlled by an electronic control circuit 11.
  • a microwave generator 9 for example an HF generator supplying a magnetron
  • the metallized cone 7 will advantageously be an element consumable which will be replaced with each shot.
  • Such a weapon configuration allows to induce a microwave radiation inside chamber 2 of tear.
  • the cone ensures diffusion and homogeneous distribution of microwaves in the room.
  • Her geometry will be easily defined by the skilled person starting from the classical knowledge used for make waveguides. It will be a function of the wavelength of microwaves, the diameter of the chamber and characteristics of the metal coating material 8.
  • the microwave generator will emit in the wave range of 1 to 10 GHz (for example 2.5 GHz), it will have a power of the order of a few kilo Watts.
  • the chamber 2 contains, in more than propellant powder 4, at least one receiving element 12 which is sensitive to microwaves.
  • Each receiving element will include at least one material conductor associated with at least one energetic material or likely to react chemically with the material driver.
  • initiation energy is then essentially constituted by chemical energy developed by the combustion of energetic material or the chemical reaction between the conductive material and the material reagent.
  • the hot and conductive gas evolution that is generated then maintains the electrical breakdowns at the different receiving elements inside the room.
  • the density of receptor elements 12 arranged in the chamber relative to powder loading 4 will be approximately 1 to 2 elements per liter. Such a choice of density ensures the initiation of at least 90% of the receptor elements by the microwave radiation.
  • the conductive material will for example consist of carbon or a metal, such as: Magnesium, Aluminum, Zirconium.
  • the energetic or likely to react material chemically with the metal will for example be chosen from among following compositions or compounds: Magnesium / oxide of Copper; Magnesium / Teflon / Viton (MTV); Aluminum / Teflon / Viton; Copper oxide; Teflon; Viton; Teflon / Viton.
  • Teflon is a registered trademark for the polytetrafluoroethylene and Viton a registered trademark for chlorofluoroethylene copolymers.
  • the conductive material will comprise at minus a conductive antenna having a smaller dimension or equal to 10mm and which is a submultiple of the length microwave wave.
  • This antenna could be formed by the element itself which will then have a geometry comprising at least one dimension less than or equal to 10mm.
  • the antenna could also be a conductive element (such as a wire or ribbon) which will be made integral with a reactive material or combining a conductor and a material likely to react chemically with the material driver
  • Such a provision is intended to promote the formation of a discharge arc on either side of the dimension less than or equal to 10mm.
  • Microwaves induced in the load cause thus electrical breakdowns between the two ends of the conductive antenna which are separated by less than 10mm.
  • the conductive antenna will be given at least a sharp angle on at least two ends of this dimension less than 10mm so as to facilitate striking the arc electric breakdown.
  • FIG. 2 thus shows a receiver element 12 which is produced in the form of a substantially rectangular strip length L between 20mm and 70mm and width 1 between 2mm and 5mm.
  • This strip also has a thickness e of the order of a few tenths of a mm (0.1 to 0.5mm).
  • the value of the width l which is less than 10 mm ensures during the emission of microwaves with a power of 1000 W an electrical breakdown between the edges of this smaller dimension. This results in a triggering of the reaction between Magnesium and the Teflon / Viton pair.
  • the reduced thickness (e) ensures obtaining the effect of point favoring the formation of the arc.
  • Such a receiving element is manufactured for example by rolling.
  • FIG. 3 shows a receiver element 12 along a second embodiment of the invention. He too produced in the form of a substantially rectangular strip length L between 20mm and 70mm and width 1 between 2mm and 5mm.
  • This element differs from the previous one in that it includes a layer 13 of a conductive material disposed on a layer 14 of an energetic material or one capable of reacting chemically with the conductive material.
  • the thickness e1 of the conductive layer 13 is of the order 0.2mm and the thickness e2 of the energy layer 14 is around 1mm.
  • Such a receiving element is manufactured for example in depositing a Viton solution in a solvent on a aluminum foil, then evaporating the solvent.
  • width 1 less than 10 mm ensures when from microwave emission an electrical breakdown for a 1000 W power between the edges of this smaller dimension. This triggers the reaction between aluminum and Viton.
  • FIG. 4 shows a receiver element 12 along a third embodiment of the invention. This mode also has a layer 13 of a conductive material disposed on a layer 14 of an energetic material or likely to react chemically with the material driver.
  • the conductive layer 13 is divided into two parts 13a and 13b separated by a groove 15 substantially rectangular and of width d.
  • the width d is between 5 mm and 7 mm.
  • Each of the parts 13a 13b has a width which is a sub multiple of the wavelength of microwaves. We favor thus the creation of an electric arc at the level of the groove 15 between the two parts 13a, 13b.
  • FIG. 5 shows a receiver element 12 along a fourth embodiment of the invention.
  • two strips of material are fixed conductor 16a, 16b on an insulating sheet 17.
  • the strips 16a, 16b are fixed to the sheet 17 for example by gluing.
  • An energetic material 18 is also deposited under grain shape on the insulating sheet 17.
  • the strips 16a, 16b constitute conductive antennas. They have a length of 20 to 70mm and a width of 2 to 5mm, they are for example made of aluminum.
  • the insulating sheet is for example a Mylar of a few tenths of a mm thick.
  • Mylar is a registered trademark for designate plastics derived from xylene and commonly used to make thin films (capacitor dielectrics, magnetic tapes ).
  • the energetic material 18 is a composition associating Boron and potassium nitrate (B / KNO3), for example in following proportions: 5 to 35% by mass of Boron (from preferably 20%) for 65 to 95% by mass of nitrate of potassium (preferably 80%). This composition is pasted on the mylar leaf.
  • Microwave radiation will cause breakdown level of each antenna 16a, 16b.
  • FIG. 6 shows a receiver element 12 along a fifth embodiment of the invention.
  • the receiving element 12 comprises a conductive antenna 19 which is constituted by a ribbon aluminum 20 to 70mm long and 2 to 5mm wide.
  • the microwave radiation will cause a breakdown between the ends of the ribbon and the initiation of the material Energy.
  • FIG. 7 shows a receiver element 12 along a sixth embodiment of the invention.
  • the receiving element includes a bag 21 of combustible material, for example asbestos cloth, inside which 1 g is placed in bulk 10 g of an energetic composition 22 in powder as well as at least one strip or wire of a conductive material 23 (here 2 bands).
  • a conductive material 23 here 2 bands.
  • the bag is substantially square with one side of the order 50 mm.
  • the strip (s) or wire (s) 23 constitute the conductive antennas that receive microwave radiation and which cause electrical breakdowns. The breakdown intervenes between the ends of the strips or wire and it ensures the ignition of energetic material 22.
  • One or more sachets 21 may be arranged in existing propellant charges without the need to carry out a complete modification of the load as would impose it with the other modes previously described the realization of a homogeneous distribution of receptor elements throughout the load.
  • FIG. 8 shows a receiver element 12 along a seventh embodiment of the invention.
  • the receiving element 12 comprises a conductive antenna 24 which is constituted by a wire copper or magnesium 100 mm long and 0.1 mm diameter.
  • This wire passes through a cylindrical tablet 25 of a material energetic or reactive, for example one of the compositions previously described combining Magnesium / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer, or Boron and potassium nitrate (possibly associated with nitrocellulose).
  • a material energetic or reactive for example one of the compositions previously described combining Magnesium / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer, or Boron and potassium nitrate (possibly associated with nitrocellulose).
  • the microwave radiation will cause a breakdown between the ends of the wire which will ensure the ignition of the tablet or initiation of the chemical reaction.
  • FIG. 9a shows a receiver element 12 along a eighth embodiment of the invention.
  • this element is made in the form of a strip substantially rectangular of length L between 70mm and 20mm and of width l between 2mm and 5mm.
  • It comprises a layer 14 of an energetic material or likely to react chemically with the material conductor which is covered on both sides by layers 13c and 13d of a conductive material.
  • the thickness (e) of the energetic or reactive layer 14 is around 1mm and the thickness of the conductive layers 13c, 13d is of the order of 0.2mm.
  • Figure 9b shows a variant of this mode of embodiment, variant in which the conductive layers 13c and 13d have a length greater than that of the layer energetic or reactive 14. This results in an air gap 26 of thickness e between the two conductive layers, air gap which promotes the generation of electric arcs between conductive layers.
  • Figure 10 shows the chamber of a weapon equipped with a initiation device according to a ninth embodiment of the invention.
  • This mode differs from the mode according to FIG. 1 in that the propellant charge 4 (in grains) is placed in a case fuel 27, for example of cardboard impregnated with nitrocellulose, so as to constitute a load module propellant.
  • a case fuel 27 for example of cardboard impregnated with nitrocellulose
  • This charging module incorporates several elements receivers 12 according to the invention.
  • Receiver elements 12a are evenly distributed in load 4, or else and preferably arranged at the level of the privileged plans located at distances from the microwave antenna that are multiples of the wavelength of the radiation.
  • the elements 12a which are represented here have a structure similar to that of the elements according to the mode of realization of figure 6. But any other form of element receiver could be adopted.
  • the charging module also incorporates elements 12b receivers which are made in the form of bands stuck on the internal surface of the fuel case 27.
  • elements 12b receivers which are made in the form of bands stuck on the internal surface of the fuel case 27.
  • the cone 8 constituting the transmitting antenna is constituted by a metal sheet made of conical aluminum fixed to a closing cover 28 secured to the case 27.
  • the cover 28 is made of a combustible material, for example cardboard impregnated with nitrocellulose. He's wearing a axial contact 29 which comes into contact with a touch complementary 30 integral with the cylinder head 3, touch it even connected to the microwave generator 9.
  • the antenna is combustible and / or destructible by the initiation of the composition.
  • the antenna is therefore automatically renewed at each load of the weapon. This increases the reliability of ignition without penalizing operational implementation.

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Description

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs permettant d'initier une composition énergétique à l'aide d'un générateur de micro ondes.The technical field of the invention is that of devices for initiating an energy composition using a microwave generator.

On connaít, notamment par le brevet FR2702832 un dispositif permettant d'initier une composition pyrotechnique au moyen de micro ondes.We know, in particular from patent FR2702832 a device for initiating a pyrotechnic composition using microwaves.

Ce dispositif propose de mélanger à la composition un matériau inerte mais capable d'absorber l'énergie des micro ondes pour chauffer la composition.This device proposes to mix with the composition a inert material but capable of absorbing micro energy waves to heat the composition.

Ce matériau pourra être constitué par des charges résistives ou magnétiques par exemple de graphite, de ferrite ou d'oxydes métalliques. Les micro ondes provoqueront l'échauffement des charges par effet Joule et l'initiation de la composition.This material may consist of fillers resistive or magnetic, for example graphite, ferrite or metal oxides. Microwaves will cause the heating of the charges by the Joule effect and the initiation of the composition.

Un tel dispositif présente pour principal inconvénient de nécessiter une énergie importante pour déclencher l'initiation. En effet un solide absorbe peu l'énergie du rayonnement micro ondes (qui est plutôt absorbée par l'eau). Il en résulte une efficacité réduite conduisant à une consommation d'énergie excessive.The main drawback of such a device is require significant energy to trigger initiation. In fact, a solid absorbs little of the energy of the microwave radiation (which is rather absorbed by water). This results in reduced efficiency leading to a excessive energy consumption.

Le brevet US3601054 décrit un initiateur comprenant un faisceau de conducteurs placés au sein d'un matériau pyrotechnique. Cet étui comprend également un réflecteur parabolique permettant de concentrer les micro ondes sur les conducteurs.The patent US3601054 describes an initiator comprising a bundle of conductors placed within a material pyrotechnic. This case also includes a reflector parabolic to focus the microwaves on the conductors.

Tout comme FR2702832, le brevet GB2241563 propose un dispositif d'allumage d'une charge propulsive dans lequel un matériau sensible aux micro ondes est dispersé dans le chargement propulsif et permet de l'échauffer.Like FR2702832, patent GB2241563 proposes a propellant charge ignition device in which a microwave sensitive material is dispersed in the propellant charge and warms it up.

Le brevet DE3237483 décrit un dispositif d'initiation sans contact d'une charge explosive, dispositif comprenant une antenne circulaire raccordée à des éléments fusibles.Patent DE3237483 describes an initiation device without contact of an explosive charge, device comprising a circular antenna connected to fusible elements.

C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif ne présentant pas de tels inconvénients. It is the object of the invention to propose a device not having such drawbacks.

Ainsi le dispositif selon l'invention permet d'assurer d'une façon fiable l'initiation de la composition tout en n'utilisant qu'une quantité réduite d'énergie.Thus the device according to the invention makes it possible to ensure reliably initiating composition while using only a reduced amount of energy.

Ainsi l'invention a pour objet un dispositif d'initiation d'une composition énergétique, telle qu'une composition pyrotechnique ou une charge propulsive au moyen d'un générateur de micro ondes et comportant au moins un élément récepteur sensible aux micro ondes et comprenant au moins un matériau conducteur, élément récepteur disposé au contact ou à proximité de la composition énergétique, dispositif caractérisé en ce que le matériau conducteur de l'élément récepteur est en contact avec au moins un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec lui, l'élément récepteur comportant également au moins une antenne conductrice ayant une dimension inférieure ou égale à 10mm et qui est un sous-multiple de la longueur d'onde des micro ondes, de façon à assurer l'obtention d'un claquage électrique au niveau de cette dimension lorsque l'élément récepteur reçoit les micro ondes.Thus, the subject of the invention is an initiation device an energy composition, such as a composition pyrotechnic or propellant charge using a microwave generator and comprising at least one element microwave sensitive receiver comprising at least one conductive material, receiving element placed in contact with or close to the energy composition, device characterized in that the conductive material of the element receiver is in contact with at least one material energetic or likely to react chemically with it, the receiving element also comprising at least one antenna conductive having a dimension less than or equal to 10mm and which is a submultiple of the micro wavelength waves, so as to ensure obtaining a breakdown electric at this dimension when the element receiver receives microwaves.

Le matériau conducteur pourra être constitué par du carbone ou bien un métal.The conductive material may consist of carbon or a metal.

Le matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur pourra être choisi parmi les composés ou compositions suivantes :The energetic or likely to react material chemically with the conductive material can be chosen from the following compounds or compositions:

Oxyde de cuivre; polytétrafluoréthylène; copolymère de chlorofluoroéthylène; polytétrafluoréthylène/copolymère de chlorofluoroéthylène; Magnésium/oxyde de Cuivre; Magnésium / polytétrafluoréthylène/copolymère de chlorofluoro-éthylène; Aluminium/polytétrafluoréthylène/copolymère de chlorofluoro-éthylène; Bore/Nitrate de potassium; pellicule ou film de nitrocellulose plastifiée; nitrate de polyvinyle.Copper oxide; polytetrafluoroethylene; copolymer of chlorofluoroethylene; polytetrafluoroethylene / copolymer of chlorofluoroethylene; Magnesium / Copper oxide; Magnesium / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer; Aluminum / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer; Boron / Potassium nitrate; film or film of plasticized nitrocellulose; polyvinyl nitrate.

Suivant un premier mode de réalisation, l'élément récepteur pourra être formé par une bande d'un mélange homogène ayant la composition suivante:

  • 40% à 70 % en masse d'un matériau conducteur,
  • 40% à 30% en masse d'un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur,
  • 20% à 0% en masse de liant (éventuellement énergétique ou réactif avec le matériau conducteur).
    • According to a first embodiment, the receiving element may be formed by a strip of a homogeneous mixture having the following composition:
  • 40% to 70% by mass of a conductive material,
  • 40% to 30% by mass of an energetic material or material capable of reacting chemically with the conductive material,
  • 20% to 0% by mass of binder (possibly energetic or reactive with the conductive material).

    • L'élément récepteur pourra avoir la composition suivante:

  • Magnésium : 40% à 70% en masse (de préférence 54%),
  • Polytétrafluoréthylène: 40% à 30% en masse (de préférence 30%),
  • copolymère de chlorofluoroéthylène: 20% à 0% en masse (de préférence 16%).
    • The receiving element may have the following composition:
  • Magnesium: 40% to 70% by mass (preferably 54%),
  • Polytetrafluoroethylene: 40% to 30% by mass (preferably 30%),
  • chlorofluoroethylene copolymer: 20% to 0% by mass (preferably 16%).

    • Suivant un deuxième mode de réalisation, l'élément récepteur pourra être formé par une bande comprenant au moins une couche d'un matériau conducteur disposée sur au moins une couche d'un matériau énergétique ou bien susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.According to a second embodiment, the element receiver may be formed by a band comprising at least a layer of conductive material placed on at least one layer of an energetic material or one susceptible to chemically react with the conductive material.

    Suivant un troisième mode de réalisation, la couche de matériau conducteur pourra être partagée en au moins deux parties séparées par au moins un sillon.According to a third embodiment, the layer of conductive material can be divided into at least two parts separated by at least one groove.

    Suivant un autre mode de réalisation, la bande pourra comprendre au moins une couche d'un matériau énergétique, ou bien susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur, intercalée entre deux couches de matériau conducteur.According to another embodiment, the strip may include at least one layer of energetic material, or likely to react chemically with the material conductor, sandwiched between two layers of material driver.

    Suivant une variante, les couches de matériau conducteur pourront être plus longues que la couche de matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur et détermineront ainsi au moins un entrefer.According to a variant, the layers of conductive material may be longer than the material layer energetic or likely to react chemically with the conductive material and thus determine at least one gap.

    L'élément récepteur pourra comprendre comme matériau conducteur de l'aluminium et comme matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur : une pellicule ou film de nitrocellulose plastifiée, du polytétrafluoréthylène, du nitrate de polyvinyle, un copolymère de chlorofluoroéthylène, une composition associant copolymère de chlorofluoroéthylène et polytétrafluoréthylène.The receiving element may include as material conductor of aluminum and as an energetic material or likely to react chemically with the material conductor: a nitrocellulose film or film plasticized, polytetrafluoroethylene, nitrate polyvinyl, a copolymer of chlorofluoroethylene, a composition combining chlorofluoroethylene copolymer and polytetrafluoroethylene.

    L'élément récepteur pourra être réalisé sous la forme d'une bande de 20 à 70 mm de long et de 2 à 5mm de large.The receiving element may be produced in the form a strip 20 to 70 mm long and 2 to 5 mm wide.

    Suivant un autre mode de réalisation, l'antenne conductrice pourra comprendre au moins un fil ou une bande réalisée en un matériau conducteur et solidaire d'au moins un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.According to another embodiment, the antenna conductive may include at least one wire or strip made of a conductive material and integral with at least one energetic or chemically reactive material with the conductive material.

    Suivant un autre mode de réalisation, l'antenne conductrice pourra être un fil de cuivre ou d'aluminium de 30 à 50 mm de long solidaire d'un comprimé d'une composition associant Magnésium / polytétrafluoréthylène / copolymère de chlorofluoroéthylène ou encore d'une composition associant Bore et Nitrate de potassium.According to another embodiment, the antenna conductive may be a copper or aluminum wire of 30 at 50 mm long secured to a tablet of a composition combining Magnesium / polytetrafluoroethylene / copolymer of chlorofluoroethylene or a composition combining Boron and potassium nitrate.

    Suivant un autre mode de réalisation, l'élément récepteur pourra comprendre au moins un fil ou une bande solidaire d'une feuille isolante sur laquelle est collé le matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.According to another embodiment, the receiving element may include at least one integral wire or strip an insulating sheet on which the material is stuck energetic or likely to react chemically with the conductive material.

    Suivant un autre mode de réalisation, l'élément récepteur pourra comprendre un sachet combustible qui renfermera la composition énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur et au moins une bande ou fil d'un matériau conducteur.According to another embodiment, the receiving element may include a combustible bag which will contain the energy composition or likely to react chemically with the conductive material and at least one strip or wire of a conductive material.

    Suivant un autre mode de réalisation le dispositif pourra comprendre une antenne émettrice conique métallisée reliée au générateur de micro ondes et disposée en contact ou à proximité de la composition énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur, antenne réalisée en un matériau combustible ou destructible par l'initiation de la composition.According to another embodiment, the device can include a metallic conical transmitting antenna connected to the microwave generator and arranged in contact or at proximity to the energy composition or likely to chemically react with conductive material, antenna made of a combustible or destructible material by the initiation of the composition.

    L'antenne émettrice conique pourra être solidaire d'un étui d'un module de charge propulsive.The conical transmitting antenna may be integral with a propellant charge module case.

    Au moins un élément récepteur pourra être fixé à la surface interne de l'étui du module de charge.At least one receiver element can be attached to the internal surface of the charging module case.

    Avantageusement, la distance entre l'antenne émettrice conique et au moins un élément récepteur est un multiple de la longueur d'onde des micro ondes.Advantageously, the distance between the transmitting antenna conical and at least one receiving element is a multiple of the wavelength of microwaves.

    D'autres avantages de l'invention apparaítront à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :

    • la figure 1 représente schématiquement la chambre d'une arme équipée d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 3 représente un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 4 représente un troisième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 5 représente un quatrième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 6 représente un cinquième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 7 représente un sixième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 8 représente un septième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 9a représente un huitième mode de réalisation d'un dispositif d'initiation selon l'invention,
    • la figure 9b est une variante de ce huitième mode de réalisation,
    • la figure 10 représente schématiquement la chambre d'une arme équipée d'un dispositif d'initiation selon un neuvième mode de réalisation de l'invention.
    Other advantages of the invention will appear on reading the description which follows of particular embodiments, description made with reference to the appended drawings and in which:
    • FIG. 1 schematically represents the chamber of a weapon equipped with an initiation device according to the invention,
    • FIG. 2 represents a first embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 3 represents a second embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 4 represents a third embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 5 represents a fourth embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 6 represents a fifth embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 7 represents a sixth embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 8 represents a seventh embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 9a represents an eighth embodiment of an initiation device according to the invention,
    • FIG. 9b is a variant of this eighth embodiment,
    • FIG. 10 schematically represents the chamber of a weapon equipped with an initiation device according to a ninth embodiment of the invention.

    En se reportant à la figure 1, on a représenté schématiquement une partie arrière d'un canon d'artillerie 1 comprenant une chambre 2 fermée par une culasse 3. La chambre est reliée à un tube de lancement (non représenté) et elle délimite un volume cylindrique à l'intérieur duquel est disposée une charge propulsive 4 destinée à assurer le lancement d'un projectile (non représenté).Referring to Figure 1, there is shown schematically a rear part of an artillery gun 1 comprising a bedroom 2 closed by a cylinder head 3. The bedroom is connected to a launch tube (not shown) and it delimits a cylindrical volume inside which is arranged a propellant charge 4 intended to ensure the launching of a projectile (not shown).

    La charge propulsive est par exemple une charge en grains telle qu'une poudre à base de nitrocellulose, en vrac ou agglomérée. Elle est disposée dans un sachet de toile 5, elle pourrait également être disposée dans un boítier combustible par exemple en carton à base de nitrocellulose.The propellant charge is for example a grain charge such as a nitrocellulose-based powder, in bulk or agglomerated. It is placed in a canvas bag 5, it could also be placed in a combustible case for example in cardboard based on nitrocellulose.

    La culasse 3 présente en regard de la charge un logement conique 6 dans lequel est disposé un cône réfléchissant. Ce cône constitue une antenne émettrice de micro ondes. Il est constitué par une pièce conique 7 en matériau composite sur laquelle est appliqué un revêtement métallique 8 (par exemple en aluminium). The cylinder head 3 has a housing opposite the load conical 6 in which is arranged a reflecting cone. This cone constitutes a microwave emitting antenna. It is consisting of a conical piece 7 of composite material on which is applied a metallic coating 8 (for example in aluminium).

    Le cône métallique 8 est relié par des moyens de connexion appropriés (non représentés) et par un câble conducteur 10 à un générateur de micro ondes 9 (par exemple un générateur HF alimentant un magnétron) lui même piloté par un circuit électronique de commande 11.The metal cone 8 is connected by means of appropriate connection (not shown) and by cable conductor 10 to a microwave generator 9 (for example an HF generator supplying a magnetron) itself controlled by an electronic control circuit 11.

    Le cône métallisé 7 sera avantageusement un élément consommable qui sera remplacé à chaque tir.The metallized cone 7 will advantageously be an element consumable which will be replaced with each shot.

    Une telle configuration d'arme permet d'induire un rayonnement micro ondes à l'intérieur de la chambre 2 de l'arme. Le cône permet d'assurer une diffusion et une répartition homogène des micro ondes dans la chambre. Sa géométrie sera définie facilement par l'Homme du Métier à partir des connaissances classiques mises en oeuvre pour réaliser des guides d'ondes. Elle sera notamment fonction de la longueur d'onde des micro ondes, du diamètre de la chambre et des caractéristiques du matériau du revêtement métallique 8.Such a weapon configuration allows to induce a microwave radiation inside chamber 2 of tear. The cone ensures diffusion and homogeneous distribution of microwaves in the room. Her geometry will be easily defined by the skilled person starting from the classical knowledge used for make waveguides. It will be a function of the wavelength of microwaves, the diameter of the chamber and characteristics of the metal coating material 8.

    Le générateur micro onde émettra dans la gamme d'ondes de 1 à 10 GHz (par exemple à 2,5 GHz), il aura une puissance de l'ordre de quelques kilo Watts.The microwave generator will emit in the wave range of 1 to 10 GHz (for example 2.5 GHz), it will have a power of the order of a few kilo Watts.

    Conformément à l'invention, la chambre 2 renferme, en plus de la poudre propulsive 4, au moins un élément récepteur 12 qui est sensible aux micro ondes.According to the invention, the chamber 2 contains, in more than propellant powder 4, at least one receiving element 12 which is sensitive to microwaves.

    Ces éléments sont représentés ici dispersés d'une façon aléatoire au sein du chargement de poudre. On préférera cependant répartir les éléments au niveau de plans situés à des distances de l'antenne émettrice conique qui sont des multiples de la longueur d'onde du rayonnement. En effet on a pu vérifier que l'énergie dissipée dans les éléments récepteurs était maximale au niveau de ces plans. Ces distances seront déterminées aisément par l'Homme du Métier en fonction des caractéristiques du générateur utilisé. Les chargements propulsifs seront alors réalisés en remplissant le sachet 5 (ou un boítier) par couches de hauteurs déterminées tout en assurant la mise en place des éléments récepteurs au niveau des plans d'allumage optimal. These elements are represented here dispersed in a way random within the powder load. We will prefer however distribute the elements at the level of plans located distances from the conical transmitting antenna which are multiples of the wavelength of the radiation. Indeed we have could verify that the energy dissipated in the elements receivers was maximum at these plans. These distances will be easily determined by the skilled person depending on the characteristics of the generator used. The propellant charges will then be achieved by filling bag 5 (or a box) in layers of heights determined while ensuring the implementation of the elements receivers at the optimal ignition plan level.

    Chaque élément récepteur comprendra au moins un matériau conducteur associé à au moins un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.Each receiving element will include at least one material conductor associated with at least one energetic material or likely to react chemically with the material driver.

    Avec une telle configuration il n'est plus nécessaire, comme dans l'art antérieur, d'assurer l'allumage de la poudre directement par l'échauffement des particules dispersées dans le chargement. Il suffit que le matériau conducteur dissipe (comme suite à l'influence des micro ondes) une énergie suffisante pour assurer au niveau de l'élément récepteur l'allumage du matériau énergétique ou la réaction chimique entre le conducteur et le ou les matériaux réactifs. C'est l'énergie chimique développée par le matériau énergétique ou par la réaction ainsi initiée qui assurera à son tour l'allumage du chargement propulsif.With such a configuration it is no longer necessary, as in the prior art, to ensure the ignition of the powder directly by heating the particles dispersed in the loading. It is sufficient that the conductive material dissipates (as a result of the influence of microwaves) an energy sufficient to ensure at the receiving element the ignition of the energetic material or the chemical reaction between the conductor and the reactive material (s). It is chemical energy developed by the energetic material or by the reaction thus initiated which will in turn ensure ignition of the propellant charge.

    On réduit ainsi l'énergie électrique nécessaire pour initier le chargement, puisque l'énergie d'initiation est constituée alors essentiellement par l'énergie chimique développée par la combustion du matériau énergétique ou la réaction chimique entre le matériau conducteur et le matériau réactif.This reduces the electrical energy required to initiate loading, since the initiation energy is then essentially constituted by chemical energy developed by the combustion of energetic material or the chemical reaction between the conductive material and the material reagent.

    Le dégagement gazeux chaud et conducteur qui est engendré entretient ensuite les claquages électriques au niveau des différents éléments récepteurs à l'intérieur de la chambre.The hot and conductive gas evolution that is generated then maintains the electrical breakdowns at the different receiving elements inside the room.

    La densité d'éléments récepteurs 12 disposés dans la chambre par rapport au chargement de poudre 4 sera d'environ 1 à 2 éléments par litre. Un tel choix de densité assure l'initiation d'au moins 90% des éléments récepteurs par le rayonnement micro ondes.The density of receptor elements 12 arranged in the chamber relative to powder loading 4 will be approximately 1 to 2 elements per liter. Such a choice of density ensures the initiation of at least 90% of the receptor elements by the microwave radiation.

    Il est également possible de donner aux éléments récepteurs une répartition homogène avec une densité supérieure. On choisira la densité de façon à assurer statistiquement la présence d'au moins un élément récepteur dans les plans où l'allumage est assuré d'une façon certaine. It is also possible to give the elements receptors a homogeneous distribution with a density higher. We will choose the density to ensure statistically the presence of at least one receiving element in plans where ignition is assured in a certain way.

    Le matériau conducteur sera par exemple constitué par du carbone ou bien un métal, tel que : Magnésium, Aluminium, Zirconium.The conductive material will for example consist of carbon or a metal, such as: Magnesium, Aluminum, Zirconium.

    Le matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le métal sera par exemple choisi parmi les compositions ou composés suivants : Magnésium/oxyde de Cuivre; Magnésium/Téflon/Viton (MTV); Aluminium/Téflon/Viton; Oxyde de cuivre; Téflon; Viton; Téflon/Viton.The energetic or likely to react material chemically with the metal will for example be chosen from among following compositions or compounds: Magnesium / oxide of Copper; Magnesium / Teflon / Viton (MTV); Aluminum / Teflon / Viton; Copper oxide; Teflon; Viton; Teflon / Viton.

    Le Téflon est une marque déposée pour le polytétrafluoréthylène et le Viton une marque déposée pour les copolymères de chlorofluoroéthylène.Teflon is a registered trademark for the polytetrafluoroethylene and Viton a registered trademark for chlorofluoroethylene copolymers.

    D'une façon préférée le matériau conducteur comportera au moins une antenne conductrice ayant une dimension inférieure ou égale à 10mm et qui est un sous-multiple de la longueur d'onde des micro ondes. Cette antenne pourra être constituée par l'élément lui même qui aura alors une géométrie comportant au moins une dimension inférieure ou égale à 10mm.Preferably, the conductive material will comprise at minus a conductive antenna having a smaller dimension or equal to 10mm and which is a submultiple of the length microwave wave. This antenna could be formed by the element itself which will then have a geometry comprising at least one dimension less than or equal to 10mm.

    L'antenne pourra également être un élément conducteur (tel un fil ou un ruban) qui sera rendu solidaire d'un matériau réactif ou associant un conducteur et un matériau susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteurThe antenna could also be a conductive element (such as a wire or ribbon) which will be made integral with a reactive material or combining a conductor and a material likely to react chemically with the material driver

    Une telle disposition est destinée à favoriser la formation d'un arc de décharge de part et d'autre de la dimension inférieure ou égale à 10mm.Such a provision is intended to promote the formation of a discharge arc on either side of the dimension less than or equal to 10mm.

    Les micro ondes induites dans le chargement provoquent ainsi des claquages électriques entre les deux extrémités de l'antenne conductrice qui sont séparées de moins de 10mm.Microwaves induced in the load cause thus electrical breakdowns between the two ends of the conductive antenna which are separated by less than 10mm.

    Ces claquages assurent l'allumage du matériau énergétique ou le déclenchement de la réaction chimique entre le matériau conducteur et le matériau réactif avec un niveau d'énergie moindre que celui nécessité par un chauffage par effet joule.These breakdowns ensure the ignition of the energetic material or the triggering of the chemical reaction between the material conductive and reactive material with an energy level less than that required by Joule heating.

    A titre d'exemple, on a réalisé l'allumage d'un chargement de poudre avec un élément récepteur de 5 cm de long disposé à une distance du cône émetteur de 12 cm et avec une puissance de rayonnement de l'ordre de 1000 W. L'allumage par effet thermique nécessiterait une puissance de l'ordre de 100 kW avec des éléments récepteurs dépourvus de matériau énergétique ou réactif.For example, the ignition of a powder loading with a 5 cm receiving element long arranged at a distance from the emitting cone of 12 cm and with a radiation power of the order of 1000 W. Ignition by thermal effect would require a power of the order of 100 kW with material-free receiving elements energetic or reactive.

    De préférence on donnera à l'antenne conductrice au moins un angle vif sur au moins deux extrémités de cette dimension inférieure à 10mm de façon à faciliter l'amorçage de l'arc électrique de claquage.Preferably, the conductive antenna will be given at least a sharp angle on at least two ends of this dimension less than 10mm so as to facilitate striking the arc electric breakdown.

    Différentes solutions sont possibles pour réaliser l'élément récepteur.Different solutions are possible to achieve the receiving element.

    La figure 2 montre ainsi un élément récepteur 12 qui est réalisé sous la forme d'une bande sensiblement rectangulaire de longueur L comprise entre 20mm et 70mm et de largeur 1 comprise entre 2mm et 5mm.FIG. 2 thus shows a receiver element 12 which is produced in the form of a substantially rectangular strip length L between 20mm and 70mm and width 1 between 2mm and 5mm.

    Cette bande a également une épaisseur e de l'ordre de quelques dixièmes de mm (0,1 à 0,5mm).This strip also has a thickness e of the order of a few tenths of a mm (0.1 to 0.5mm).

    L'élément récepteur est constitué par un mélange homogène ayant la composition suivante :

  • 40% à 70 % en masse d'un matériau conducteur,
  • 40% à 30% en masse d'un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur,
  • 20% à 0% en masse de liant (éventuellement énergétique ou réactif avec le matériau conducteur).
    • The receiving element is constituted by a homogeneous mixture having the following composition:
  • 40% to 70% by mass of a conductive material,
  • 40% to 30% by mass of an energetic material or material capable of reacting chemically with the conductive material,
  • 20% to 0% by mass of binder (possibly energetic or reactive with the conductive material).

    • On pourra par exemple associer Magnésium/polytétrafluoréthylène/copolymère de chlorofluoroéthylène (c'est à dire Magnésium / Téflon / Viton) dans les proportions :

  • Magnésium : 40% à 70% en masse (de préférence 54%),
  • Téflon : 40% à 30% en masse (de préférence 30%),
  • Viton : 20% à 0% en masse (de préférence 16%).
    • We could for example associate Magnesium / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer (ie Magnesium / Teflon / Viton) in the proportions:
  • Magnesium: 40% to 70% by mass (preferably 54%),
  • Teflon: 40% to 30% by mass (preferably 30%),
  • Viton: 20% to 0% by mass (preferably 16%).

    • La valeur de la largeur l qui est inférieure à 10 mm assure lors de l'émission des micro ondes avec une puissance de 1000 W un claquage électrique entre les bords de cette plus petite dimension. Il en résulte un déclenchement de la réaction entre le Magnésium et le couple Téflon/Viton. L'épaisseur réduite (e) assure l'obtention de l'effet de pointe favorisant la formation de l'arc. The value of the width l which is less than 10 mm ensures during the emission of microwaves with a power of 1000 W an electrical breakdown between the edges of this smaller dimension. This results in a triggering of the reaction between Magnesium and the Teflon / Viton pair. The reduced thickness (e) ensures obtaining the effect of point favoring the formation of the arc.

    Un tel élément récepteur est fabriqué par exemple par laminage.Such a receiving element is manufactured for example by rolling.

    La figure 3 montre un élément récepteur 12 suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention. Il est lui aussi réalisé sous la forme d'une bande sensiblement rectangulaire de longueur L comprise entre 20mm et 70mm et de largeur 1 comprise entre 2mm et 5mm.FIG. 3 shows a receiver element 12 along a second embodiment of the invention. He too produced in the form of a substantially rectangular strip length L between 20mm and 70mm and width 1 between 2mm and 5mm.

    Cet élément diffère du précédent en ce qu'il comprend une couche 13 d'un matériau conducteur disposée sur une couche 14 d'un matériau énergétique ou bien susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.This element differs from the previous one in that it includes a layer 13 of a conductive material disposed on a layer 14 of an energetic material or one capable of reacting chemically with the conductive material.

    L'épaisseur e1 de la couche conductrice 13 est de l'ordre de 0,2mm et l'épaisseur e2 de la couche énergétique 14 est de l'ordre de 1mm.The thickness e1 of the conductive layer 13 is of the order 0.2mm and the thickness e2 of the energy layer 14 is around 1mm.

    On pourra par exemple associer une couche conductrice d'aluminium et une couche de Viton (copolymère de chlorofluoroéthylène).We could for example associate a conductive layer aluminum and a layer of Viton (copolymer of chlorofluoroethylene).

    Un tel élément récepteur est fabriqué par exemple en déposant une solution de Viton dans un solvant sur une feuille d'aluminium, puis en évaporant le solvant.Such a receiving element is manufactured for example in depositing a Viton solution in a solvent on a aluminum foil, then evaporating the solvent.

    La valeur de la largeur 1 inférieure à 10 mm assure lors de l'émission des micro ondes un claquage électrique pour une puissance de 1000 W entre les bords de cette plus petite dimension. Il en résulte un déclenchement de la réaction entre l'aluminium et le Viton.The value of width 1 less than 10 mm ensures when from microwave emission an electrical breakdown for a 1000 W power between the edges of this smaller dimension. This triggers the reaction between aluminum and Viton.

    La figure 4 montre un élément récepteur 12 suivant un troisième mode de réalisation de l'invention. Ce mode comporte lui aussi une couche 13 d'un matériau conducteur disposée sur une couche 14 d'un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur.FIG. 4 shows a receiver element 12 along a third embodiment of the invention. This mode also has a layer 13 of a conductive material disposed on a layer 14 of an energetic material or likely to react chemically with the material driver.

    Il diffère du précédent en ce que la couche conductrice 13 est partagée en deux parties 13a et 13b séparées par un sillon 15 sensiblement rectangulaire et de largeur d.It differs from the previous one in that the conductive layer 13 is divided into two parts 13a and 13b separated by a groove 15 substantially rectangular and of width d.

    La largeur d est comprise entre 5 mm et 7 mm. The width d is between 5 mm and 7 mm.

    Chacune des parties 13a 13b a une largeur qui est un sous multiple de la longueur d'onde des micro ondes. On favorise ainsi la création d'un arc électrique au niveau du sillon 15 entre les deux parties 13a,13b.Each of the parts 13a 13b has a width which is a sub multiple of the wavelength of microwaves. We favor thus the creation of an electric arc at the level of the groove 15 between the two parts 13a, 13b.

    La figure 5 montre un élément récepteur 12 suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention.FIG. 5 shows a receiver element 12 along a fourth embodiment of the invention.

    Suivant ce mode on fixe deux bandes d'un matériau conducteur 16a, 16b sur une feuille isolante 17. Les bandes 16a, 16b sont fixées à la feuille 17 par exemple par collage.According to this mode, two strips of material are fixed conductor 16a, 16b on an insulating sheet 17. The strips 16a, 16b are fixed to the sheet 17 for example by gluing.

    Un matériau énergétique 18 est également déposé sous forme de grains sur la feuille isolante 17.An energetic material 18 is also deposited under grain shape on the insulating sheet 17.

    Les bandes 16a,16b constituent des antennes conductrice. Elles ont une longueur de 20 à 70mm et une largeur de 2 à 5mm, elles sont par exemple réalisées en aluminium.The strips 16a, 16b constitute conductive antennas. They have a length of 20 to 70mm and a width of 2 to 5mm, they are for example made of aluminum.

    La feuille isolante est par exemple un Mylar de quelques dixièmes de mm d'épaisseur. Mylar est une marque déposée pour désigner les matières plastiques dérivées du xylène et utilisées couramment pour réaliser des films minces (diélectriques de condensateurs, bandes magnétiques...).The insulating sheet is for example a Mylar of a few tenths of a mm thick. Mylar is a registered trademark for designate plastics derived from xylene and commonly used to make thin films (capacitor dielectrics, magnetic tapes ...).

    Le matériau énergétique 18 est une composition associant Bore et nitrate de potassium (B/KNO3), par exemple dans les proportions suivantes : 5 à 35% en masse de Bore (de préférence 20%) pour 65 à 95% en masse de nitrate de potassium (de préférence 80%). Cette composition est collée sur la feuille de mylar.The energetic material 18 is a composition associating Boron and potassium nitrate (B / KNO3), for example in following proportions: 5 to 35% by mass of Boron (from preferably 20%) for 65 to 95% by mass of nitrate of potassium (preferably 80%). This composition is pasted on the mylar leaf.

    Le rayonnement micro onde provoquera un claquage au niveau de chaque antenne 16a, 16b.Microwave radiation will cause breakdown level of each antenna 16a, 16b.

    Il en résultera l'initiation du matériau énergétique 18.This will result in the initiation of the energetic material 18.

    La figure 6 montre un élément récepteur 12 suivant un cinquième mode de réalisation de l'invention.FIG. 6 shows a receiver element 12 along a fifth embodiment of the invention.

    Suivant ce mode, l'élément récepteur 12 comporte une antenne conductrice 19 qui est constituée par un ruban d'aluminium de 20 à 70mm de long et de 2 à 5 mm de largeur.According to this mode, the receiving element 12 comprises a conductive antenna 19 which is constituted by a ribbon aluminum 20 to 70mm long and 2 to 5mm wide.

    Ce ruban est collé sur un comprimé 20 d'un matériau énergétique ou réactif, par exemple une composition associant Bore et Nitrate de potassium, dans les proportions en masse citées précédemment. On pourra éventuellement associer la nitrocellulose au Bore et au nitrate de potassium dans les proportions relatives suivantes :

  • 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%).
    • This ribbon is glued to a tablet 20 of an energetic or reactive material, for example a composition combining boron and potassium nitrate, in the proportions by mass mentioned above. Nitrocellulose may optionally be combined with Boron and potassium nitrate in the following relative proportions:
  • Boron 5% to 35% by mass (preferably 19%),
  • Potassium nitrate 65% to 95% by mass (preferably 80%),
  • Nitrocellulose: 0.5% to 5% by mass (preferably 1%).

    • Le rayonnement micro onde provoquera un claquage entre les extrémités du ruban et l'initiation du matériau énergétique.The microwave radiation will cause a breakdown between the ends of the ribbon and the initiation of the material Energy.

    La figure 7 montre un élément récepteur 12 suivant un sixième mode de réalisation de l'invention.FIG. 7 shows a receiver element 12 along a sixth embodiment of the invention.

    Suivant ce mode de réalisation, l'élément récepteur comprend un sachet 21 en matériau combustible, par exemple en toile amiantine, à l'intérieur duquel on dispose en vrac 1 g à 10 g d'une composition énergétique 22 en poudre ainsi qu'au moins une bande ou fil d'un matériau conducteur 23 (ici 2 bandes). On pourra choisir comme composition énergétique une des compositions décrites précédemment (Magnésium / Téflon / Viton ou Bore / Nitrate de Potassium) et comme matériau pour la bande ou le fil un métal (par exemple Aluminium, Magnésium ou Zirconium).According to this embodiment, the receiving element includes a bag 21 of combustible material, for example asbestos cloth, inside which 1 g is placed in bulk 10 g of an energetic composition 22 in powder as well as at least one strip or wire of a conductive material 23 (here 2 bands). We can choose as energy composition a of the compositions described above (Magnesium / Teflon / Viton or Boron / Potassium Nitrate) and as a material for tape or wire a metal (e.g. Aluminum, Magnesium or Zirconium).

    Le sachet est sensiblement carré avec un côté de l'ordre de 50 mm.The bag is substantially square with one side of the order 50 mm.

    La ou les bandes ou fils 23 constituent la ou les antennes conductrices qui reçoivent le rayonnement micro onde et qui provoquent les claquages électriques. Le claquage intervient entre les extrémités des bandes ou fil et il assure l'allumage du matériau énergétique 22.The strip (s) or wire (s) 23 constitute the conductive antennas that receive microwave radiation and which cause electrical breakdowns. The breakdown intervenes between the ends of the strips or wire and it ensures the ignition of energetic material 22.

    Un tel mode de réalisation est de mise en oeuvre simple.Such an embodiment is simple to implement.

    Un ou plusieurs sachets 21 peuvent être disposés dans des charges propulsives existantes sans qu'il soit nécessaire de procéder à une modification complète du chargement comme l'imposerait avec les autres modes précédemment décrit la réalisation d'une répartition homogène d'éléments récepteurs dans l'ensemble du chargement. On placera le ou les sachets au niveau des plans assurant l'allumage optimal (à des distances de l'antenne multiples de la longueur d'onde du rayonnement micro ondes).One or more sachets 21 may be arranged in existing propellant charges without the need to carry out a complete modification of the load as would impose it with the other modes previously described the realization of a homogeneous distribution of receptor elements throughout the load. We will place the bag (s) at the level of the plans ensuring optimal ignition (at antenna distances multiple of the wavelength microwave radiation).

    La figure 8 montre un élément récepteur 12 suivant un septième mode de réalisation de l'invention.FIG. 8 shows a receiver element 12 along a seventh embodiment of the invention.

    Suivant ce mode, l'élément récepteur 12 comporte une antenne conductrice 24 qui est constituée par un fil de cuivre ou magnésium de 100 mm de long et de 0,1 mm de diamètre.According to this mode, the receiving element 12 comprises a conductive antenna 24 which is constituted by a wire copper or magnesium 100 mm long and 0.1 mm diameter.

    Ce fil traverse un comprimé 25 cylindrique d'un matériau énergétique ou réactif, par exemple une des compositions décrites précédemment associant Magnésium / polytétrafluoréthylène / copolymère de chlorofluoroéthylène, ou Bore et Nitrate de potassium (associé éventuellement à de la nitrocellulose).This wire passes through a cylindrical tablet 25 of a material energetic or reactive, for example one of the compositions previously described combining Magnesium / polytetrafluoroethylene / chlorofluoroethylene copolymer, or Boron and potassium nitrate (possibly associated with nitrocellulose).

    Le rayonnement micro onde provoquera un claquage entre les extrémités du fil qui assurera l'allumage du comprimé ou le déclenchement de la réaction chimique.The microwave radiation will cause a breakdown between the ends of the wire which will ensure the ignition of the tablet or initiation of the chemical reaction.

    La figure 9a montre un élément récepteur 12 suivant un huitième mode de réalisation de l'invention.FIG. 9a shows a receiver element 12 along a eighth embodiment of the invention.

    Comme dans le mode suivant les figures 2 et 3 cet élément est réalisé sous la forme d'une bande sensiblement rectangulaire de longueur L comprise entre 70mm et 20mm et de largeur l comprise entre 2mm et 5mm.As in the following mode Figures 2 and 3 this element is made in the form of a strip substantially rectangular of length L between 70mm and 20mm and of width l between 2mm and 5mm.

    Il comprend une couche 14 d'un matériau énergétique ou susceptible de réagir chimiquement avec le matériau conducteur qui est recouverte sur ses deux faces par des couches 13c et 13d d'un matériau conducteur.It comprises a layer 14 of an energetic material or likely to react chemically with the material conductor which is covered on both sides by layers 13c and 13d of a conductive material.

    L'épaisseur (e) de la couche énergétique ou réactive 14 est de l'ordre de 1mm et l'épaisseur des couches conductrices 13c,13d est de l'ordre de 0,2mm.The thickness (e) of the energetic or reactive layer 14 is around 1mm and the thickness of the conductive layers 13c, 13d is of the order of 0.2mm.

    On pourra par exemple associer deux couches conductrices d'aluminium ou de Magnésium et une couche énergétique de nitrate de polyvinyle ou d'une pellicule de nitrocellulose plastifiée ou encore une couche susceptible de réagir chimiquement avec le conducteur (comme le Téflon associé éventuellement au Viton).We could for example associate two conductive layers aluminum or Magnesium and an energetic layer of polyvinyl nitrate or nitrocellulose film plasticized or a layer likely to react chemically with the conductor (like associated Teflon possibly Viton).

    Avec une telle configuration, on aménage un espace d'épaisseur (e) entre les deux couches conductrices 13c et 13d.With such a configuration, we arrange a space of thickness (e) between the two conductive layers 13c and 13d.

    Lors de l'apparition des micro ondes, un arc électrique se produira au travers de cet espace (e) et il assurera l'initiation du matériau énergétique ou le déclenchement de la réaction.When microwaves appear, an electric arc will occur through this space and it will provide the initiation of energetic material or the triggering of the reaction.

    A titre de variante il est possible de réaliser des perçages traversant de part en part l'élément représenté à la figure 9a, une telle disposition aura pour effet de faire apparaítre de nouveaux intervalles entre les couches conductrices où pourront apparaítre des arcs électriques.As a variant, it is possible to carry out holes passing right through the element shown in the Figure 9a, such an arrangement will have the effect of making new intervals between layers appear conductive where electric arcs may appear.

    La figure 9b montre une variante de ce mode de réalisation, variante dans laquelle les couches conductrices 13c et 13d ont une longueur supérieure à celle de la couche énergétique ou réactive 14. Il en résulte un entrefer 26 d'épaisseur e entre les deux couches conductrices, entrefer qui favorise la génération des arcs électriques entre les couches conductrices.Figure 9b shows a variant of this mode of embodiment, variant in which the conductive layers 13c and 13d have a length greater than that of the layer energetic or reactive 14. This results in an air gap 26 of thickness e between the two conductive layers, air gap which promotes the generation of electric arcs between conductive layers.

    La figure 10 montre la chambre d'une arme équipée d'un dispositif d'initiation selon un neuvième mode de réalisation de l'invention.Figure 10 shows the chamber of a weapon equipped with a initiation device according to a ninth embodiment of the invention.

    Ce mode diffère du mode suivant la figure 1 en ce que la charge propulsive 4 (en grains) est disposée dans un étui combustible 27, par exemple en carton imprégné de nitrocellulose, de façon à constituer un module de charge propulsive.This mode differs from the mode according to FIG. 1 in that the propellant charge 4 (in grains) is placed in a case fuel 27, for example of cardboard impregnated with nitrocellulose, so as to constitute a load module propellant.

    Ce module de charge incorpore plusieurs éléments récepteurs 12 selon l'invention. Des éléments récepteurs 12a sont répartis de façon homogène dans la charge 4, ou encore et de préférence, disposés au niveau des plans privilégiés situés à des distances de l'antenne micro-onde qui sont multiples de la longueur d'onde du rayonnement. This charging module incorporates several elements receivers 12 according to the invention. Receiver elements 12a are evenly distributed in load 4, or else and preferably arranged at the level of the privileged plans located at distances from the microwave antenna that are multiples of the wavelength of the radiation.

    Les éléments 12a qui sont représentés ici ont une structure analogue à celle des éléments suivant le mode de réalisation de la figure 6. Mais toute autre forme d'élément récepteur pourrait être adoptée.The elements 12a which are represented here have a structure similar to that of the elements according to the mode of realization of figure 6. But any other form of element receiver could be adopted.

    Le module de charge incorpore également des éléments récepteurs 12b qui sont réalisés sous la forme de bandes collées sur la surface interne de l'étui combustible 27. On pourra mettre en oeuvre les bandes décrites en référence aux figures 2, 3, 4 ou 9. Le collage des bandes permet de localiser axialement de façon précise ces éléments récepteurs 12b par rapport à l'étui 27 donc également par rapport à la chambre de l'arme et au cône 8 émetteur de micro ondes. On assure ainsi facilement la localisation des éléments récepteurs à des distances de l'émetteur qui sont multiples de la longueur d'onde du rayonnement.The charging module also incorporates elements 12b receivers which are made in the form of bands stuck on the internal surface of the fuel case 27. We may use the bands described with reference to Figures 2, 3, 4 or 9. Gluing the strips allows locate these receiving elements axially precisely 12b with respect to the case 27 therefore also with respect to the weapon chamber and cone 8 microwave transmitter. We easily locates items receivers at multiple transmitter distances of the wavelength of the radiation.

    Suivant ce mode de réalisation le cône 8 constituant l'antenne émettrice est constitué par une feuille métallique en aluminium conique fixée à un couvercle de fermeture 28 solidaire de l'étui 27.According to this embodiment the cone 8 constituting the transmitting antenna is constituted by a metal sheet made of conical aluminum fixed to a closing cover 28 secured to the case 27.

    Le couvercle 28 est réalisé en un matériau combustible, par exemple en carton imprégné de nitrocellulose. Il porte un contact axial 29 qui vient en contact avec un toucheau complémentaire 30 solidaire de la culasse 3, toucheau lui même relié au générateur de micro ondes 9.The cover 28 is made of a combustible material, for example cardboard impregnated with nitrocellulose. He's wearing a axial contact 29 which comes into contact with a touch complementary 30 integral with the cylinder head 3, touch it even connected to the microwave generator 9.

    Ainsi avec un tel mode de réalisation l'antenne est combustible et/ou destructible par l'initiation de la composition. L'antenne est donc automatiquement renouvelée à chaque chargement de l'arme. On accroít ainsi la fiabilité de l'allumage sans pénaliser la mise en oeuvre opérationnelle.So with such an embodiment the antenna is combustible and / or destructible by the initiation of the composition. The antenna is therefore automatically renewed at each load of the weapon. This increases the reliability of ignition without penalizing operational implementation.

    De plus le positionnement du cône 8 par rapport aux éléments récepteurs 12b est maítrisé facilement lors de la fabrication des modules de charge puisque cône et récepteurs sont solidaires du même étui 27. Une telle disposition accroít encore la fiabilité de l'allumage.In addition, the positioning of the cone 8 relative to the receiver elements 12b is easily mastered during the manufacturing of load modules since cone and receivers are integral with the same case 27. Such an arrangement further increases the reliability of the ignition.

    Diverses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Il est possible ainsi de n'utiliser dans le mode de réalisation selon la figure 10 qu'un seul type d'éléments récepteurs 12a ou 12b, on choisira de préférence les éléments 12b solidaires de la paroi du module de charge.Various variants are possible without departing from the scope of the invention. It is thus possible not to use in the mode according to FIG. 10, only one type of element receivers 12a or 12b, we will preferably choose the elements 12b secured to the wall of the load module.

    Il est possible également de combiner le mode de réalisation selon les figures 1 ou 10 avec n'importe lequel des modes de réalisation des éléments récepteurs décrits en référence aux figures 2 à 9.It is also possible to combine the realization according to figures 1 or 10 with any embodiments of the receiver elements described in reference to Figures 2 to 9.

    Claims (18)

    1. Ignition device for an energetic composition, such as a pyrotechnic composition or propellant charge (4), using microwave generating means (9) and incorporating at least one microwave-sensitive receiver element (12) and comprising at least one conductive element, such receiver element placed in contact with or near to the energetic composition, wherein the conductive material of the receiver element (12) is in contact with at least one energetic material or material able to chemically react with one, the receiver element (12) also incorporating at least one conductive antenna of a dimension that is less than or equal to10mm and which is a sub-multiple of the wave length of the microwaves, such as to ensure the occurrence of an electric breakdown at this dimension when the receiver element receives the microwaves.
    2. Ignition device according to Claim 1, wherein the conductive material is constituted by carbon or else by a metal.
    3. Ignition device according to Claims 1 or 2, wherein the energetic material, or material able to chemically react with one, may be selected from among the following components or compositions:
      Copper oxide; polytetrafluorethylene; chlorofluorethylene copolymer; polytetrafluorethylene/chlorofluorethylene copolymer; Magnesium/Copper oxide; Magnesium/polytetrafluorethylene/chlorofluorethylene copolymer; Aluminium/polytetrafluorethylene/chlorofluorethylene copolymer; Boron/Potassium nitrate; plasticised nitrocellulose film or membrane; polyvinyl nitrate.
    4. Ignition device according to one of Claims 1 to 3, wherein the receiver element is formed by a strip of a homogeneous mixture of the following composition:
      40% to 70% in mass of a conductive material,
      40% to 30% in mass of an energetic material or one able to chemically react with the conductive material,
      20% to 0% in mass of binder (which may be energetic or reactive with the conductive material).
    5. Ignition device according to Claim 4, wherein the receiver element has the following composition:
      Magnesium: 40% to 70% in mass (preferably 54%),
      Polytetrafluorethylene: 40% to 30% in mass (preferably 30%),
      Chlorofluorethylene copolymer: 20% to 0% in mass (preferably 16%).
    6. Ignition device according to one of Claims 1 to 3, wherein the receiver element (12) is formed by a strip comprising at least one layer (13) of a conductive material placed on at least one layer (14) of an energetic material or one able to chemically react with the conductive material.
    7. Ignition device according to Claim 6, wherein the layer of conductive material (13) is split into at least two parts separated by at least one groove (15).
    8. Ignition device according to one of Claims 6 or 7, wherein the strip comprises at least one layer (14) of an energetic material, or one able to chemically react with the conductive material, placed between two layers (13c, 13d) of conductive material.
    9. Ignition device according to Claim 8, wherein the layers (13c, 13d) of conductive material are longer than the layer (14) of energetic material or one able to chemically react with the conductive material thereby forming at least one airgap (26).
    10. Ignition device according to one of Claims 6 to 9, wherein the receiver element comprises aluminium as a conductive material and by way of an energetic material or material able to chemically react with the conductive material: plasticised nitrocellulose film or membrane, polytetrafluorethylene, polyvinyl nitrate, chlorofluorethylene copolymer, a composition associating chlorofluorethylene copolymer and polytetrafluorethylene.
    11. Ignition device according to one of Claims 1 to 10, wherein the receiver element is made in the formed of a strip 20 to 70 mm long and 2 to 5 mm wide.
    12. Ignition device according to one of Claims 1 to 3, wherein the conductive antenna comprises at least one wire (24) or strip (16a, 16b, 19, 23) made of a conductive material and integral with at least one energetic material or one able to chemically react with the conductive material.
    13. Ignition device according to Claim 12, wherein the receiver element comprises at least one wire or strip (16a, 16b) integral with an insulating sheet (17) onto which the energetic material or material able to chemically react with the conductive material (18) is bonded.
    14. Ignition device according to Claim 12, wherein the receiver element comprises a combustible bag (21) that encloses the energetic material (22) or material able to chemically react with the conductive material and at least one strip (23) or wire of a conductive material.
    15. Ignition device according to one of Claims 1 to 14, wherein it comprises a conical metallised antenna (8) connected to the microwave generator (9) and placed in contact with or near to the energetic composition or material able to chemically react with the conductive material, the antenna being made of a combustible material or one destroyed by the ignition of the composition.
    16. Ignition device according to Claim 15, wherein the conical emitter antenna is integral with a case (27) of a propellant charge module.
    17. Ignition device according to Claim 16, wherein at least one receiver element is fastened to the inner surface of the charge module case (27).
    18. Ignition device according to one of Claims 15 to 17, wherein the distance between the conical emitter antenna (8) and at least one receiver element (12b) is a multiple of the wave length of the microwaves.
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