L-032 Thesis on Analysis of Fragment Impact Tests

The Insensitive Munition STANAG 4439, currently undergoing ratification, sets out a policy for introduction, assessment and testing for Insensitive Munitions (MURAT). This document specifies that future munitions should meet the IM requirement goals of certain specific hostile threats and hazards. Among the threats listed in the STANAG is Fragmenting Munition Attack, and since there is no standardized test to evaluate this hazard the document specifies that National Test Procedures should be used. The goals of this report was to analyze accurately each National Test Procedure that have been established for determining the response of a munition to the impact of fragment(s): the US, the UK and the French testing procedure.

After the study of those tests one can find a short description of the main reactions which can occur in the target: burning to violent reaction, shock to detonation (SDT), deflagration to detonation (DDT) and a delayed detonation (XDT). The results presented in this paper attempt to determine the threats and hazards to which the munition may be exposed to only during military operations or hostile actions (fragment attack from grenades, mortar shells, bombs, fragmenting warheads and artillery shells). We analyze every characteristic of the fragment considering the launcher, the front-end geometry, the weight and the velocity of the projectiles, the casing material, the casing geometry and the explosive filling of the target. Differences between l-D and divergent shock initiation are explored too. The aim was to represent what may considered to be the most likely worst case threat in order to determine a test which needs to be: Representative of the aggression; Reproducible; Informative and Meaningful; Transferable to other configurations. We also propose a method of demonstration based on the French normalization institution (AFNOR) to guide experimentators before making any tests.

Compte rendu de projet de fin d'etudes: Analyse des essais d'impact d'éclats

Le STANAG 4439, en cours de ratification actuellement, tente d'établir une politique afin d' évaluer et de tester les munitions à risques atténués (MURAT). Ce document stipule que la munition de demain doit satisfaire à la réglementation MURAT relative à un certain nombre d'agressions spécifiques. L'impact d'éclat(s), cité dans ce STANAG, n'étant pas doté de test standardisé, doit respecter les procédures de tests nationales. Après une analyse des différentes procédures existantes aux Etats-Unis en Grande-Bretagne et France, nous étudierons les réactions pouvant se produire dans la munition : les différents stades de combustion, la transition choc-détonation (TCD). la transition déflagration-détonation (TDD) et le détonation retardée (TXD). Dans ce rapport. nous limiterons l'étude à l'impact d'éclat(s) dans un contexte opérationnel (bombes. charges à éclats, missiles.). Nous analyserons toutes les caractéristiques d'un éclat : le moyen de lancement, sa géométrie, sa masse, sa vitesse mais aussi le confinement et l'explosif utilise. Les différentes ondes de choc générées sont également étudiées. Le but est donc de considérer le cas le plus contraignant afin de proposer une procédure d'essai en respectant certains principes : Représentativité de l'agression considérée, Reproductibilité, être Informatif et Transférable à d'autres configurations. Nous proposerons, enfin, une première approche d'une méthode de démonstration basée sur la normalisation française (AFNOR) pour orienter les expérimentateurs avant d'effectuer un essai.