Simulation de la balistique intérieure de mortier

Simulation of interior ballistic of mortar

• Auteur / Autrice : Matthias Pautard
• Direction : Christian Chauveau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Energétique
• Date : Soutenance le 12/07/2024
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de combustion aérothermique réactivité et environnement (Orléans, Loiret ; 2007-...)
• Jury : Président / Présidente : Nicolas Mazellier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Halter, Stany Gallier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ashwin Chinnayya, Michel Arrigoni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Simulation par ordinateur

Énergie mécanique

Projectiles

Combustion

Mortier

Balistique intérieure

Mots clés libres

PBE

Résumé

La propulsion des munitions de mortier n'a encore jamais donné lieu à la mise en place de modèles de simulation spécifiques en raison notamment des coûts encore raisonnables des méthodes d'expérimentation. L'optimisation des chargements propulsifs requiert cependant la conduite d'études théoriques permettant de mieux cerner les phénomènes intervenant dans la phase de propulsion des projectiles dans l'arme. L'accessibilité de moyens de simulation importants s'est par ailleurs considérablement accrue ces dernières années, permettant à des domaines comme celui de l'artillerie d'en tirer profit. Approfondir les connaissances théoriques de la balistique intérieure des mortiers tout en s'appuyant sur des moyens numériques poussés constitue ainsi l'objectif des travaux envisagés. THALES cherche à améliorer sa compréhension des phénomènes physico-chimiques qui se déroulent lors de la phase de propulsion des obus de mortier. Pour cela, il a été mis en place des études théoriques, expérimentales et numériques. Un intérêt commun s'établirait alors avec le laboratoire ICARE, ces activités impliquant des simulations diphasiques ainsi que des phénomènes de combustion des matériaux énergétiques solides, sujets actuellement en cours d'étude.

The propulsion of mortar ammunition has not given rise to the establishment of specific simulation models due to the still reasonable costs of the experimental methods. The optimization of the propellant charges, however, requires the conduct of theoretical studies to better identify the phenomena involved in the propulsion phase of projectiles in the weapon. The accessibility of simulation assets has increased in recent years, allowing fields such as interior ballistics to benefit from them. To deepen the theoretical knowledge of the internal ballistics of mortars while relying on advanced digital means is thus the objective of the work.THALES seeks to improve its understanding of the physico-chemical phenomena that take place during the propulsion phase of mortar shells. It is therefore desirable to set up theoretical, experimental and numerical studies. A common interest would then be established with the ICARE laboratory, these activities involving two-phase simulations as well as combustion phenomena of solid energetic materials, subjects currently under study.