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RÉSUMÉ
Les différents produits rencontrés en pyrotechnie, en fonction de leurs applications, sont ici présentés. Les spécificités de chaque produit, tant en termes de composition, de fabrication que d’utilisation sont exposées. Ces produits peuvent être intégrés dans des dispositifs d’initiation ou des pyromécanismes, utilisés pour des applications de sécurité. Dans les différents domaines, la physique sous-jacente est explicitée et les ordres de grandeurs sont donnés. L’exposé se termine par les grandes tendances de recherche pour les années à venir, tant en termes de performance, de sécurité que de respect de l’environnement.
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Antoine OSMONT : Expert en détonique - Direction des applications militaires (DAM) - Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Gramat, France
INTRODUCTION
Le monde des poudres et des matières énergétiques tire ses origines des débuts du Moyen Âge. Depuis toujours, il fascine, de par l’émerveillement devant le spectacle des feux d’artifices, teinté de la crainte du pouvoir de destruction porté par ces matières, comme les derniers conflits mondiaux et différents accidents récents de grande ampleur l’ont malheureusement illustré.
Ces attaches extrêmement anciennes n’empêchent pas ce domaine d’être très vaste et dynamique, et d’être présent dans de nombreux éléments de notre société, jusque dans nos voitures pour assurer notre protection en cas d’accident grâce aux airbags.
Le but de cet article est de présenter un panorama le plus exhaustif possible des différentes facettes des matières utilisées en pyrotechnie, en expliquant leur raison d’être, le pourquoi de leur composition, leurs procédés de fabrication, leur utilisation et les grandeurs d’intérêt pour une catégorie de matière donnée.
Les différentes familles de produits sont passées en revue : poudres propulsives, propergols, explosifs primaires et secondaires, civils et militaires, compositions pyrotechniques offrant un nombre important d’effets variés. L’utilisation de ces produits pour réaliser des initiateurs et des pyromécanismes est ensuite présentée.
Les phénomènes physiques impliqués dans le fonctionnement de toutes ces compositions sont exposés en détail.
Enfin, les perspectives d’évolution du secteur en termes de performance, sensibilité et respect de l’environnement viennent clore ce panorama.
Dans tout ce document, les proportions des compositions seront massiques et données sous la forme xx:yy pour xx % du premier constituant et yy % du second.
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7. Pyromécanismes
La pyrotechnie est utilisée pour fabriquer des mécanismes particuliers nécessitant une fiabilité importante et des délais de réaction rapides et maîtrisés. On trouve ce type de pyromécanismes dans des applications de sécurité, par exemple, comme les airbags dans les voitures ou des vannes rapides pour arrêter une flamme ou une onde de choc dans un milieu gazeux .
Ces dispositifs contiennent une faible quantité d’explosif, ce qui permet de générer des zones d’effet limitées, voire de contenir tous les effets.
7.1 Libération d’un assemblage
Les boulons explosifs sont utilisés pour séparer des pièces assemblées. L’utilisation la plus emblématique est celle de la séparation d’étages sur les fusées, où la rupture synchrone des différentes liaisons entre les étages est indispensable pour ne pas déstabiliser l’étage supérieur. On rencontre également des écrous explosifs qui sont utilisés pour assurer un largage stable d’éléments. Ceci sert dans le domaine offshore par exemple. La figure 23 montre quatre concepts, le boulon de cisaillement (figure 23 a ), le boulon de traction (figure 23 b ), le boulon éjecteur (figure 23 c ) et l’écrou à fragmenter (figure 23 d ).
Des applications de largage sont possibles avec des manilles explosives ou des sectionneurs. Les premières permettent la libération d’éléments lors d’opérations de mouillage de pipe-lines sous-marins ou pour libérer automatiquement des canots de sauvetage (figures 24 a et 24 b ). Les sectionneurs ont...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - À propos des matériaux énergétiques, - ouvrage collectif, Groupe SNPE
-
(2) - OSMONT (A.), CATOIRE (L.), GOKALP (I.), YANG (V.) - Ab initio quantum chemical predictions of enthalpies of formation, heat capacities, and entropies of gas-phase energetic compounds, - Comb. Flame 151, 1-2, 262-273 (2007).
-
(3) - OSMONT (A.) - Historique de la pyrotechnie, - cours de pyrotechnie, CEA/DAM/ISENDE, (2016).
-
(4) - JOHNSON (O.H.) - HMX as a military explosive, - Navord report 4371 (1956).
-
(5) - LEFRANCOIS (A.), OSMONT (A.), COLLET (C.), VAULLERIN (M.), Le GALLO (V.) - Charaterizing responses to insults from energetic materials, - in Sensitivities of energetic materials : a molecular modeling perspective, Elsevier, Part 1.2 (2021).
-
(6) - BRET...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Matériaux énergétiques de défense, Sécurité vulnérabilité, Sensibilité au choc – Epreuve au mouton de choc BAM AFNOR - NF T70-500 - 2007
-
AFNOR Matériaux énergétiques de défense, Sécurité vulnérabilité, Sensibilité au frottement – Epreuve à l’appareil BAM AFNOR - NF T70-503 - 2019
ANNEXES
Décret n° 2013-973 du 29 octobre 2013 relatif à la prévention des risques particuliers auxquels les travailleurs sont exposés lors d’activités pyrotechniques. Dernière mise à jour des données de ce texte : 01 juillet 2014. NOR : ETST1310032D
HAUT DE PAGEConstructeurs – Fournisseurs – Distributeurs en France (liste non exhaustive)
Arianegroup : https://www.ariane.group/fr
Autoliv : https://www.autoliv.com
Dassault : https://www.dassault-aviation.com/fr
Davey-Bickford : http://www.daveybickfordenaex.com
EPC : https://www.epc-france.com
Etienne Lacroix : http://www.etienne-lacroix.com
Eurenco : http://www.eurenco.com
Junghans : https://junghans-defence.com/en/
MBDA : https://www.mbda-systems.com
Nexter Munitions : https://www.nexter-group.fr/filiales/nexter-munitions.html
Roxel : https://www.roxelgroup.com
Tethys : http://www.tethys-sas.fr
Thales : ...
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