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Simulation numérique d’un projectile gyrostabilisé.
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28 juin 2022

NOUVELLES MUNITIONS
UNE INNOVATION EN MODE AGILE

Publié par François Chiarelli, ICETA | N° 126 - BOUM ! PYROTECHNIE ET MATERIAUX ENERGETIQUES

En complément des efforts de productivité, de développement de services et de marketing nécessaires pour se maintenir dans un marché hautement concurrentiel, Nexter Munitions a mis en place une démarche d’innovation structurée, avec mode agile, technologies de rupture, produits évolutifs et simulation. Ainsi, l’obus flèche SHARD® a pu être développé en moins de 4 ans contre plus de 10 auparavant.


Pour assurer sa pérennité dans un environnement de plus en plus concurrentiel, Nexter Munitions doit développer ses parts de marchés. Productivité, effort commercial intense pour conquérir de nouveaux pays et entrer dans les services, recherche d’organisation et de modes de fonctionnement plus efficaces, rationalisation des achats… sont quelques-unes des voies empruntées. Une autre clef de la réussite est la mise en place d’une démarche d’innovation structurée.

La production actuelle concerne aujourd’hui des produits dont la faisabilité et le développement ont été initiés il y a 10 à 20 ans, voire plus tôt pour quelques technologies de base… Ainsi en est-il de l’obus d’artillerie LU211, dont les premiers travaux de développement remontent à 1998, de la famille d’explosifs coulés fondus XF® initiée au début des années 1990, ou encore des charges modulaires d’artillerie développées avec EURENCO à partir de la même décennie.

Dans l’armement, les cycles de maturation des technologies et de développement des produits se distinguent par des durées longues, souvent supérieures à 10 ou 15 ans. Cela s’explique notamment par des niveaux d’exigences de performances très élevés associés à des efforts financiers importants et des processus de qualification complexes.

La durée de vie des systèmes d’armes étant de l’ordre de 40 ans, la même munition est produite pendant des décennies. Ceci peut laisser le temps aux concurrents d’imiter, voire de contrefaire les produits-phares. Inventer puis déployer une nouvelle technologie est un long processus. Dès qu’elle est dévoilée, les concurrents peuvent mettre moins de temps à la mettre en place, voire la dépasser. Notre avance est donc provisoire : nous devons avoir toujours « un coup d’avance » par rapport à nos concurrents. Pour cela, il est indispensable d’innover en permanence pour répondre aux besoins nouveaux et futurs du marché.

L’innovation ne repose pas seulement sur la technologie, bien qu’elle en soit le principal moteur. Elle s’appuie sur de nouveaux processus et organisations pour réduire les coûts et les délais, améliorer la qualité, pallier la limitation des possibilités d’essais, capter les technologies, les hybrider, les intégrer et les adapter aux besoins militaires. Elle nécessite des alliances avec des organismes de recherche à la pointe de leurs domaines d’activités – laboratoires universitaires, instituts et PME.

Simulation numérique d’un projectile gyro-stabilisé.

La démarche d’innovation technologique et de partenariat doit s’inscrire dans une organisation structurée. Les innovations technologiques explorées en vue d’une intégration produit contribuent à trois objectifs principaux :

               Augmentation de précision

               Augmentation de portée

               Maîtrise et diversification des effets.

Le besoin d’augmentation de précision s’est traduit par l’apparition d’une génération de munitions « intelligentes », dont l’une des caractéristiques est d’embarquer de la « munitronique », c’est-à-dire l’électronique spécifique aux munitions, qui doit allier robustesse, fiabilité et sécurité dans des conditions d’accélération extrêmes (plusieurs dizaines de milliers de g lors du tir). L’obus de 155 mm KATANA® est la concrétisation de cette évolution. Le futur système de combat MGCS sera également équipé d’une munition intelligente apportant une capacité de tir au-delà de la vue directe.

Maquette de soufflerie de la munition guidée d’artillerie KATANA®

La finalité d’une munition est bien évidemment la neutralisation de l’adversaire. La maîtrise des effets terminaux fait appel à un large panel de technologies et de matériaux. Ainsi, l’initiation de charges explosives par des fusées multimodes se développe. Des fonctions chronométriques ou « retard » donnent aux obus explosifs une efficacité accrue contre différentes cibles. Là encore, l’apport de la munitronique est décisif. Les nouvelles techniques d’initiation permettent à la fois d’augmenter le niveau de sécurité et de diversifier les effets. Il s’agit des détonateurs électriques générant une onde de choc sans explosif primaire (« slappers »), de ceux qui utilisent un faisceau laser (optopyrotechnie d’Ariane 6), de systèmes micromécaniques (pyroMEMS®) ou encore de têtes à amorçage multiple.

Les dernières générations d’alliages de tungstène développées ces dernières années confèrent aux obus flèches un niveau de performance comparable à celui des flèches à alliage d’uranium. Des procédés de fabrication non conventionnels ont été imaginés pour les mettre en œuvre.

Les chargements explosifs évoluent : de nouvelles molécules introduites dans les formulations modifient le compromis entre la performance détonique et la vulnérabilité. La variation de leurs effets selon les conditions d’initiation ouvre de nouvelles perspectives en adaptant l’effet au juste besoin pour limiter les effets collatéraux.

La survivabilité des véhicules bénéficie aussi de ces efforts : pour protéger les chars contre les charges creuses et les obus flèches, une nouvelle génération de blindages réactifs et pro-réactifs est en cours de mise au point.

Enfin, nous avons repensé notre processus d’innovation pour le rendre nativement agile et donc plus efficient. Le développement 3A mis en place depuis quelques années rompt avec les habitudes culturelles issues des approches traditionnelles : spécification figée, cycle en V et financements séquentiels. Il permet de pouvoir proposer rapidement une capacité opérationnelle initiale via un produit dont les performances évolueront au fil des versions. L’un des piliers de cette méthode est le recours au couplage simulation numérique/simulation expérimentale. De nouveaux protocoles et moyens d’essais, des progrès dans les approches scientifiques des problèmes ont été mis en place. Le résultat est probant : l’obus flèche de 120 mm SHARD®, qui surpasse tous ses concurrents, a été développé en moins de quatre ans.

 

 

 

François Chiarelli, adjoint au DT de Nexter Munitions

L’ICETA François CHIARELLI est adjoint au directeur technique de Nexter Munitions, en charge des technologies. Il a commencé sa carrière en 1985 au GIAT dans le domaine des munitions de moyen calibre. Il a occupé plusieurs fonctions hiérarchiques notamment celle de chef d’établissement.

 

Auteur

François Chiarelli, ICETA

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