Vie utile des munitions
Tir d'essai d'une roquette CRV7, munition qui reste entreposée longtemps dans des conditions variables et doit pouvoir être utilisée sans risque. Les procédures d'essai élaborées à RDDC Valcartier permettent de déterminer si ces munitions sont s&ucric;res et opérationnelles.
- Améliore la sécurité, l’efficacité et le coût des opérations.
- Analyses chimiques, mécaniques et balistiques requises.
L’équilibre
Il est important de pouvoir évaluer la vie utile des munitions des Forces canadiennes (FC) afin de garantir le déroulement efficace et sécuritaire des opérations militaires et d’en réduire les coûts.
Même si les tirs imprécis ou les explosions accidentelles représentent des risques inacceptables, le fait de remplacer les munitions vieillissantes trop tôt entraîne des coûts plus élevés.
RDDC Valcartier joue un rôle déterminant dans ce domaine crucial et complexe en menant des recherches et en conseillant les FC. Il est difficile d’évaluer la sécurité et la performance des munitions en raison de la grande variété de matériaux énergétiques employés (explosifs, agents propulsifs, compositions pyrotechniques, etc.) et des fonctions différentes qu’ils doivent remplir durant leur vie en service.
Le propergol, par exemple, doit non seulement libérer l’énergie nécessaire au moment du lancement, mais constituer aussi un matériau structurel. Les exigences balistiques déterminent souvent de nombreux aspects de la configuration des propergols. Il faut toutefois tenir compte des limites structurelles et chimiques des munitions vieillissantes.
La fissuration et la dégradation chimique du matériau énergétique ou un décollement entre la charge et l’enveloppe peuvent rendre une munition inefficace, voire dangereuse.
Nouvelles méthodes d’évaluation
Les scientifiques de RDDC Valcartier travaillent activement à l’élaboration de nouvelles méthodes d’évaluation des propriétés chimiques, mécaniques et balistiques des matériaux énergétiques.
L’expérience ainsi acquise a permis de définir des techniques de mesure de la dégradation des matériaux. Les analyses chimiques par exemple, permettent d’évaluer la détérioration des polymères, la consommation de stabilisants et la migration des plastifiants.
Les essais mécaniques pour leur part, permettent de mesurer l’allongement, la résistance, le module et l’adhérence interfaciale. La vitesse de combustion et les essais de tir statique avec ou sans impulsion servent à déterminer les caractéristiques balistiques. Du point de vue de la vie utile, le moteur fusée est souvent la partie la plus critique d’un système d’arme.
RDDC Valcartier a appliqué son expertise à l’élaboration de programmes d’évaluation de la vie utile de diverses munitions des FC dont trois seront traitées ici : le système de leurre Shield P8 Chaff, le missile ERYX et le système de roquette CRV7. Chacune pose des problèmes particuliers en matière de conception, de composition de propergol, de co&ucric;t, d’accessibilité et de risque opérationnel.
L’étude de ces munitions et de certaines autres a conduit les scientifiques de RDDC Valcartier à développer des techniques visant à réduire le co&ucric;t d’entreposage de munitions sécuritaire et fonctionnelles.
Le système de leurre Shield P8 Chaff est utilisé par la Marine sur ses frégates pour défendre les navires de surface contre les attaques des missiles anti navires. Le moteur fusée de ce système contient un propergol double base.
Dans le but de prévenir l’auto allumage, on ajoute des stabilisants à ce type de propergol au moment de la fabrication. La détermination périodique des concentrations résiduelles de stabilisants, impliquant l’utilisation de critères de sentence, est donc critique pour assurer la stabilité chimique du moteur fusée à mesure que le temps passe.
En réalisant une analyse structurelle, il est possible de déterminer si le moteur fusée sera en mesure de fonctionner sans raté catastrophique du propergol.
Évaluation de la vie utile de moteurs-fusées à propergol solide.
Le missile ERYX, utilisé par l’Armée, est un système de courte portée à fonctions multiples et antichar qui est assez compact pour être porté par des soldats. Il comporte deux moteurs fusées : le moteur principal et le moteur de lancement qui contiennent des propergols double base.
Les essais de tirs statiques qui rencontrent les spécifications de poussée et de pression constituent des preuves de la sécurité d’ensemble des moteurs. Au point de vue de la chimie, l’on doit déterminer les concentrations résiduelles de stabilisants dans les propergols.
Notons que l’on réalise également de façon périodique des analyses chimiques similaires sur des poudres à canon contenues dans une vaste gamme de cartouches de petit et de moyen calibre afin d’assurer la sécurité des dépôt de munitions dans lesquels elles sont entreposées.
La force aérienne détient un inventaire considérable de systèmes de roquettes air sol de 70 mm CRV7.
La vie utile du moteur fusée CRV7 dépend largement de facteurs structurels. Il survient un moment dans la vie du moteur où les charges exercées sur le propergol composite sont supérieures à ce que ce dernier peut supporter.
Il faut cependant connaître l’état exact du propergol pour s’assurer que l’engin fonctionnera conformément aux spécifications. On procède pour cela à des essais chimiques, mécaniques et balistiques sur des moteurs retirés régulièrement des stocks et on estime la vie résiduelle à partir des données sur les propriétés mécaniques.
Par l’expertise des ses scientifiques et par l’envergure de ses installations, RDDC Valcartier est un acteur clé dans la réalisation d’études d’évaluation de la vie utile des munitions pour les FC.
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