CRÉATION ET SIMULATION DE JETS HYPERVELOCES

Résumé
Nous proposons un nouveau concept pour obtenir des jets métalliques très rapides (dont la vitesse peut atteindre ou dépasser 20 km/s). On utilise la détonation engendrée dans un cylindre d'explosif pour initier une onde de compression sur la face arrière d'une cible métallique ; le jet est créé en face avant, dans une cavité cylindrique. Un grand nombre d'expériences ont permis de paramétrer l'influence de la nature du matériau (cuivre ou alliage d'aluminium AU4G), et de la géométrie de la cavité. Des calculs numériques de simulation ont été effectués avec PLEXUS (code éléments finis 2D ou 3D) et CEL (code 2D différences finies) ; ils ont permis de comprendre le processus de création et de propagation du jet, et de restituer correctement les observations expérimentales (forme et vitesse du jet).

Abstract
We propose a new concept in order to produce very fast metallic jets (which speed could exceed 20 km/s). It consists in using the detonation wave of an explosive cylinder to initiate a high compression on the rear face of a metallic target ; the jet is created on the front surface, in a cylindrical cavity. A lot of experiments were performed, in which we tested two different metals (copper and aluminum alloy AU4G) and various geometries of cavity. Numerical calculations with PLEXUS (finite elements 2D or 3D code) and CEL (finite afferences 2D code) were used to understand the phenomenology of the creation and propagation of these jets ; the correlation with the experimental results (about the shape of the jets and their speed) is good.