Charge façonnée Projectile Formé de manière explosive (EFP) Tête de guerre Pénétrante Formée de manière explosive (EFP) Tête de guerre Pénétrante formée de manière explosive (EFP) Tête de guerre Pénétrante forgée de manière explosive (EFP)

Une charge façonnée est un hémisphère ou un cône métallique concave (connu sous le nom de revêtement) soutenu par un explosif puissant, le tout dans un boîtier en acier ou en aluminium. Lorsque l’explosif explosif est déclenché, la doublure métallique est comprimée et pressée vers l’avant, formant un jet dont la pointe peut parcourir jusqu’à 10 kilomètres par seconde.

Les charges de forme conventionnelle sont construites avec un étui de charge, une chemise conique creuse à l’intérieur du boîtier et un matériau hautement explosif placé entre la chemise et le boîtier. Un détonateur est activé pour initier le matériau explosif afin de générer une onde de détonation. Cette onde effondre la doublure et un jet métallique à grande vitesse se forme. Le jet perce le tubage du puits et la formation géologique, et une limace se déplaçant lentement se forme simultanément. Les propriétés du jet dépendent de la forme de la charge, de l’énergie libérée, de la masse et de la composition du revêtement. On peut s’attendre à ce qu’une ogive à charge en forme à effet Monroe pénètre dans un blindage égal à 150-250% du diamètre de l’ogive.

Théorie de la charge en forme

La pénétration hydrodynamique est un mécanisme complexe qui commence à apparaître lorsque la vitesse de frappe dépasse une valeur critique, généralement d’environ 1 150 m / s pour les pénétrateurs actuels contre des cibles à armure homogène laminée (RHA). Le comportement hydrodynamique complet ne se produit que lorsque la vitesse de frappe atteint plusieurs kilomètres par seconde, comme cela se produit avec les munitions à charge façonnée. À des vitesses de frappe inférieures à environ 1 150 m / s, la pénétration de l’armure métallique se produit principalement par le mécanisme de déformation plastique. Un pénétrateur typique atteint une vitesse de frappe d’environ 1 500 m / s à 1 700 m / s, selon la portée, et donc les effets cibles présentent généralement à la fois un comportement hydrodynamique et une déformation plastique.

Un certain nombre de modèles de divers degrés de complexité ont été développés pour prédire les performances des pénétrateurs à longue tige. Une caractéristique commune qui ressort de ces modèles est l’importance d’une vitesse de frappe élevée pour exploiter plus pleinement le mécanisme de pénétration hydrodynamique, qui, à son tour, est encore amélioré par l’utilisation de pénétrateurs plus longs ayant des densités plus élevées par rapport à la densité du matériau cible. Ceci est amplement soutenu par des travaux expérimentaux.

La charge en forme est en effet un phénomène extraordinaire qui dépasse l’échelle de la physique normale, ce qui explique pourquoi son mécanisme théorique fondamental n’est en aucun cas entièrement compris.

La pointe du jet de charge en forme atteint 10 kms-l environ 40 µs après la détonation, ce qui donne une accélération de la pointe du cône d’environ 25 millions de g. À cette accélération, la pointe atteindrait la vitesse de la lumière, si cela était possible, en environ 1,5 seconde. Mais bien sûr, il atteint une vitesse terminale après seulement 40 millionièmes de seconde. Il est difficile de penser à un autre événement terrestre aussi rapide qu’une pointe de jet de charge en forme. La queue du jet a une vitesse de 2-5 kms-l et le jet s’étend donc sur une longueur d’environ 8 diamètres de cône (CDs) avant que la particule ne se produise. L’étirement se produit à une vitesse de déformation élevée, nécessitant une excellente ductilité dynamique du matériau du cône à des températures allant jusqu’à environ 450 ° C. En atteignant une cible, la pression développée entre la pointe du jet et le cratère de formation peut atteindre 10 Mbar (10 millions d’atmosphères), plusieurs fois la pression la plus élevée prévue dans le noyau terrestre.

Il est universellement admis que l’effondrement du revêtement conique et la pénétration de la cible se produisent tous deux par écoulement hydrodynamique. Cependant, il a été établi par diffraction des rayons X que le jet est un métal solide et non fondu. De plus, les meilleures estimations de la température du jet par couleur d’incandescence suggèrent une valeur moyenne d’environ 450 ° C, et le cuivre fond à 1083 °C à la pression atmosphérique. L’énigme suivante est donc la première confusion: Le jet semble se comporter comme un fluide, et pourtant il est connu pour être un solide. Une théorie récente qui aiderait à expliquer cela est que le jet a un noyau fondu mais avec une gaine extérieure solide.

L’impact hydrodynamique à hypervitesse (contrairement à la pénétration KE à vitesse inférieure) entraîne une pénétration de la tête du champignon, de sorte que le diamètre du trou est plus grand que le diamètre du pénétrateur. La limite d’élasticité dynamique en compression de la cible est dépassée d’un facteur d’au moins mille fois, de sorte que seules les densités de la cible et des matériaux de jet sont importantes. Les deux matériaux s’écoulent comme s’ils étaient des fluides et l’événement de pénétration peut être modélisé assez précisément en utilisant l’équation de Bernoulli pour un écoulement incompressible pour donner l’équation de pénétration hydrodynamique bien connue.