Elemento de unión para un cuerpo de material compuesto de un proyectil militar de perforación.

Proyectil militar de perforación provisto al menos de un cuerpo (4) y un morro metálico (2) que está dispuesto enla parte delantera de dicho cuerpo (4),

así como de un elemento de unión (1) que está dispuesto de manera que unadicho morro metálico de dicho proyectil militar de perforación (3) a dicho cuerpo (4), presentando dicho elemento deunión (1) un eje longitudinal (10), comprendiendo la parte (12) de dicho elemento de unión (1), destinada a unirse adicho cuerpo (4), al menos:

- un tope (13, 23) de forma anular, centrado con respecto al eje longitudinal (10), que está destinado a ponerse encontacto con un borde (14, 24) de dicho cuerpo (4), y

- una prolongación longitudinal (15, 25) que está definida a partir de dicho tope (13, 23), que comprende una cara decontacto (16, 26) y que presenta una forma y un diámetro adaptados a dicho cuerpo (4) a fin de poder contactarlateralmente, mediante su cara de contacto (16, 26), con una superficie periférica (17, 27) de este último,caracterizado por que dicho cuerpo (4) es de material compuesto y por que las paredes radialmente sucesivas dedicho proyectil (3) al nivel de la unión son tales que sus rigideces a la presión son crecientes radialmente hacia elexterior.

Elemento de unión para un cuerpo de material compuesto de un proyectil militar de perforación La presente invención concierne a un elemento de unión para unir un elemento (de preferencia un morro metálico) de un proyectil militar de perforación a un cuerpo cilíndrico de material compuesto de dicho proyectil, así como a un morro metálico y un proyectil provistos de tal elemento de unión.

La presente invención se aplica a un proyectil militar de perforación que puede equipar en particular un misil y que está provisto de un cuerpo cilíndrico de material compuesto, lleno de un explosivo, y de un morro que está dispuesto en la parte delantera de dicho cuerpo.

Se sabe que, para mejorar la relación entre la masa de explosivo y la masa total de tal proyectil militar de perforación, se busca cada vez más sustituir el acero usual de la estructura del proyectil por unos materiales compuestos bastante más ligeros, en particular al nivel del cuerpo cilíndrico. No obstante, la utilización de acero sigue siendo necesaria, en particular en la parte delantera del proyectil, para asegurar una resistencia a los arañazos durante un impacto sobre un blanco, en particular un blanco de hormigón. Además, el ejemplo de acero permite realizar una mecanización fácil del morro del proyectil.

Una realización mixta de este tipo (acero/material compuesto) , que parece muy ventajosa, necesita, no obstante, para ser completamente eficaz, que estén presentes unas características particulares al nivel de la unión entre el material compuesto del cuerpo del proyectil y el acero del morro de dicho proyectil. En efecto, en primer lugar, esta unión debe ser suficientemente robusta para evitar una separación de las partes de acero y de material compuesto durante el impacto. Además, esta unión debe ayudar igualmente al material compuesto a soportar las tensiones de perforación susceptibles de ser encontradas. En efecto, en particular durante la perforación de blancos muy gruesos de hormigón, el proyectil militar de perforación sufre tensiones muy importantes. En particular, puede tener que sufrir una deceleración del orden de 10000 g durante un impacto.

Más particularmente, cuando un proyectil militar de perforación llega a un blanco con un ángulo de impacto no nulo, tres fenómenos principales contribuyen a la aparición de tensiones en el cuerpo del proyectil:

- una compresión axial debida al choque sobre el blanco;

- una flexión del cuerpo en presencia de un ángulo de impacto; y

- un movimiento del explosivo en el interior del cuerpo, que ejerce una fuerza radial sobre el cuerpo del proyectil.

Por lo demás, se conoce por la patente US-5 567 908 un proyectil militar que comprende un cuerpo cilíndrico lleno de explosivo y un morro metálico, que están unidos uno con otro. La zona de unión presenta un tope anular y una prolongación longitudinal que permite un contacto lateral.

La presente invención tiene por objeto un elemento de unión para unir un elemento (de preferencia, un morro metálico) de un proyectil militar de perforación a un cuerpo (de preferencia un cuerpo cilíndrico) de material compuesto de dicho proyectil, cuya concepción permita remediar los inconvenientes antes citados y, en particular, soportar las tensiones indicadas anteriormente.

A este efecto, dicho elemento de unión es destacable, según la invención, por que su parte trasera, destinada a unirse a dicho cuerpo de material compuesto, comprende al menos:

- un tope de forma anular, centrado con respecto a su eje longitudinal, que está destinado a contactar con el borde delantero de dicho cuerpo (de preferencia cilíndrico) ; y

- una prolongación longitudinal hacia atrás, que está definida a partir de dicho tope, que comprende una cara de contacto y que presenta una forma y un diámetro adaptados a dicho cuerpo a fin de, mediante su cara de contacto, poder contactar lateralmente con una superficie periférica de este último.

En el marco de la presente invención, el cuerpo de material compuesto es de preferencia, pero no exclusivamente, de forma cilíndrica. En la descripción siguiente, se hace referencia generalmente (de manera no limitativa) a dicho modo de realización preferido de forma cilíndrica.

Así, gracias a las características antes citadas de dicho elemento de unión, que está realizado de metal, de preferencia de acero o cualquier otro material denso y resiliente (que presente una buena resistencia al impacto) , se mejora la resistencia mecánica del proyectil. En efecto:

- el contacto o apoyo lateral importante obtenido por la prolongación longitudinal sobre una superficie periférica (interna o externa) del cuerpo permite soportar los efectos hidrodinámicos del explosivo, así como los esfuerzos de

flexión durante una perforación; y

- el tope (en combinación con la prolongación longitudinal) permite transmitir la compresión axial (debida al choque sobre el blanco) a dicho cuerpo, que está en condiciones de soportar una compresión de este tipo.

Así, gracias a la invención, el material compuesto trabaja casi únicamente a compresión axial (es decir, en el dominio en el que es más eficiente) , mientras que el elemento de unión compensa las tensiones radiales (debidas al movimiento del explosivo en el interior del proyectil) , así como una gran parte de los esfuerzos de flexión del proyectil en su conjunto durante un impacto sobre un blanco con una incidencia.

Dado que el material compuesto no trabaja así prácticamente más que bajo solicitación allí donde es más robusto, es posible optimizar sus características (espesor, volumen, masa, …) , en particular para buscar una ganancia de masa. Tal ganancia de masa obtenida gracias a la invención puede sustituirse por explosivo suplementario o más denso. Así, las prestaciones del proyectil militar de perforación en su conjunto pueden mejorarse utilizando el elemento de unión conforme a la invención.

Además de su participación en la resistencia mecánica del cuerpo del proyectil, la prolongación longitudinal del elemento de unión proporciona una superficie de contacto importante que es suficiente para permitir un encolado entre el cuerpo de material compuesto y el elemento de unión (de metal, de preferencia de acero) . Utilizando un encolado para la solidarización de estas piezas, no es necesario realizar una mecanización o una perforación al nivel del material compuesto, tal como, por ejemplo, para una fijación a tornillo. Por tanto, las fibras que componen el material compuesto (y que aseguran lo esencial de la resistencia mecánica del material compuesto) no son dañadas o cortadas. Por consiguiente, las propiedades mecánicas del material compuesto no se deterioran por la fijación. Además, la cola utilizada puede elegirse en función de las condiciones ambientales de empleo del proyectil, lo que permite mejorar la fijación.

En un primer modo de realización, dicha prolongación longitudinal hacia atrás presenta un diámetro adaptado a dicho cuerpo cilíndrico a fin de poder contactar lateralmente con una cara radialmente externa de este último. Por tanto, en este modo de realización la prolongación longitudinal del elemento de unión rodea la parte delantera del cuerpo cilíndrico y está encolada por su cara radialmente interna sobre la cara radialmente externa de este último.

En una variante de realización particular, la cara de contacto de dicha prolongación longitudinal, destinada a contactar con el cuerpo cilíndrico, está provista de al menos un canal que constituye un alojamiento, de preferencia de forma anular, que es susceptible de recibir cola. Este canal está dimensionado de manera que pueda recibir una cantidad suficiente de cola para generar una fijación apropiada.

En este primer modo de realización, dicho tope presenta al menos una superficie de contacto y, de preferencia, una pluralidad de superficies de contacto que se suceden en la dirección radial (directamente o a través de una cara de contacto lateral) . En el marco de la invención, una superficie de contacto de este tipo puede:

- situarse en un plano que es radial con respecto a dicho eje longitudinal:

- o bien presentar una forma cónica que, hacia atrás, se extiende hacia el exterior.

En el marco de la presente invención, puede contemplarse cualquier combinación de estas diferentes superficies de contacto. Esto permite realizar un contacto ventajoso entre el tope y la cara delantera del cuerpo cilíndrico, en particular para transmitir eficazmente a dicho cuerpo cilíndrico las fuerzas que generan la compresión axial.

Por lo demás, en un segundo modo de realización, dicha prolongación longitudinal... [Seguir leyendo]

1. Proyectil militar de perforación provisto al menos de un cuerpo (4) y un morro metálico (2) que está dispuesto en la parte delantera de dicho cuerpo (4) , así como de un elemento de unión (1) que está dispuesto de manera que una dicho morro metálico de dicho proyectil militar de perforación (3) a dicho cuerpo (4) , presentando dicho elemento de unión (1) un eje longitudinal (10) , comprendiendo la parte (12) de dicho elemento de unión (1) , destinada a unirse a dicho cuerpo (4) , al menos:

- un tope (13, 23) de forma anular, centrado con respecto al eje longitudinal (10) , que está destinado a ponerse en contacto con un borde (14, 24) de dicho cuerpo (4) , y

- una prolongación longitudinal (15, 25) que está definida a partir de dicho tope (13, 23) , que comprende una cara de contacto (16, 26) y que presenta una forma y un diámetro adaptados a dicho cuerpo (4) a fin de poder contactar lateralmente, mediante su cara de contacto (16, 26) , con una superficie periférica (17, 27) de este último,

caracterizado por que dicho cuerpo (4) es de material compuesto y por que las paredes radialmente sucesivas de dicho proyectil (3) al nivel de la unión son tales que sus rigideces a la presión son crecientes radialmente hacia el exterior.

2. Proyectil según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha prolongación longitudinal (15) presenta un diámetro adaptado a dicho cuerpo (4) a fin de poder hacer contacto lateralmente con una cara radialmente externa (17) de este último.

3. Proyectil según la reivindicación 2, caracterizado por que la cara de contacto (16) de dicha prolongación longitudinal (15) , destinada a ponerse en contacto con el cuerpo (4) , está provista de al menos un canal (21) que forma un alojamiento susceptible de recibir cola.

4. Proyectil según una de las reivindicaciones 2 y 3, caracterizado por que dicho tope (13) presenta al menos una superficie de contacto (13A, 13B) en una dirección general radial.

5. Proyectil según la reivindicación 4, caracterizado por que dicho tope (13) presenta una pluralidad de superficies de contacto (13A, 13B) que se suceden en la dirección radial.

6. Proyectil según una de las reivindicaciones 4 y 5, caracterizado por que al menos una superficie de contacto (13A) está situada en un plano que es radial con respecto a dicho eje longitudinal (10) .

7. Proyectil según una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado por que al menos una superficie de contacto (13B) presenta una forma cónica que, hacia la parte trasera, se extiende hacia el exterior.

8. Proyectil según la reivindicación 1, caracterizado por que dicha prolongación longitudinal (25) presenta un diámetro adaptado a dicho cuerpo (4) a fin de poder contactar lateralmente con una cara radialmente interna (27) de este último.

9. Proyectil según la reivindicación 8, caracterizado por que comprende además un labio anular (22) unido al borde externo del tope (23) y dispuesto longitudinalmente de forma opuesta a dicha prolongación longitudinal (25) a fin de poder contactar lateralmente con una cara (28) radialmente externo de dicho cuerpo (4) .

10. Proyectil según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que dicho elemento de unión

(1) está dispuesto de manera que una el morro metálico (2) al cuerpo (4) de material compuesto.

11. Proyectil según la reivindicación 10, caracterizado por que dicho elemento de unión comprende al nivel de su parte delantera unos medios de unión que permiten unirlo al morro metálico.

12. Proyectil según la reivindicación 10, caracterizado por que la parte trasera del morro metálico (2) comprende dicho elemento de unión (1) .