Brevet FR2232751A1 — publié le 19750103

La présente invention est relative aux projectiles à ailettes qui comportent des ailettes hélicodales dans leur partie arrière et qui présentent entre le corps du projectile et les ailettes une gorge (rétrécissement-goulot) qui crée un espace permettant une entrée d'air qui agit sur le dispositif des ailettes de façon telle que la position du projectile est stabilisez durant sa trajectoire. Jusqu'ici, le procédé adopté pour maintenir les projectiles des armes à feu avec leur partie frontale vers l'avant durant la trajectoire consiste à leur imprimer une vitesse angulaire élevée;dans le canon, au moment de leur propulsion. On obtient ce mouvement de rotation autour de l'axe longitudinal, au moyen d'une série de stries (-rayures) usinées à 11 intérieur du canon des armes à feu et spécialement destinées à cette fin. Le comportement des balles dans 11 espace est analogue à celui des toupies sur une surface plane. Aussi longtemps que la rotation de la toupie est élevée, son axe longitudinal se maintient pratiquement vertical. Aussi longtemps que la rotation de la balle reste élevée, son axe longitudinal a la tendance à rester parallèle à la ligne de la trajectoire (Figs.l et 2). Sur la surface plane, quand la vitesse angulaire de la toupie se réduit, elle commence à s'incliner. Dans l'espace,quand la vitesse angulaire de la balle diminue (et cela arrive rapidement pour les projectiles légers elle s'incline par rapport à la ligne de la trajectoire ( figs.3 et 4) et en raison du choc latéral qu'elle reçoit avec l'air, elle se dévie de la cible. C'est un fait bien connu en balistique, nommé cône de dispersion, qui arrive à une même distance pour un même type d'arme et qui limite au point correspondant à cette distance la portée pratique de l'arme avant même que la vitesse de propulsion du projectile soit réduite au minimum opérationnel.(Fig.5). Immédiatement après avoir été dévié de sa cible, le projectile continue à s'incliner jusqu'à un angle de plus ou moins 90 , et en se déplaçant incliné par rapport aux couches d'air, il perd rapidement de sa vitesse et tombe n'importe où, dans un lieu non prévu. Plus la forme du projectile est allongée, plus la tendance à s'incliner augmente. En étudiant le comportement des gyroscopes et des toupies,on a vérifié que plus leur forme était allongée, plus ils avaient besoin d'une vitesse rapide pour se maintenir verticale ment et plus ils s'inclinaient rapidement pendant lla réduction de leur vitesse de rotation. Compte tenu de ces faits, la précision des tirs et en conséquence la portée utile de l'arme dépendent surtout de la rotation donnée au projectile au moment du tir. En analysant l'influence de la vitesse angulaire des projectiles des armes et des munitions militaires et civiles, on vérifie l'existence d'un vaste champ où ce facteur agit d'une manière décisive, en considérant le facteur volume utile du projectile (poids-énergie) et le facteur précision à moyennes et longues distances. Quand un projectile se déplace dans l'espace les molécules d'air, qui doivent s'éloigner pour lui céder un passage, réagissent les unes sur les autres et réagissent également sur toute la surface externe du projectile. L'arrangement du projectile avec stabilisateur aérodyna- mique, selon la présente invention, consiste essentiellement dans la combinaison d'un dispositif à ailettes disposé à la partie arrière des projectiles afin d'utiliser le passage de l'air pour produire une force constante d'équilibre qui maintienne l'axe longitudinal du projectile aligné sur la ligne de la trajectoire (figs 6 à 12). Le projectile avec stabilisateur aérodynamique, par l'effet aérodynamique de ses ailes hélicoldales, maintient son axe longitudinal aligné avec le tracé de la trajectoire durant tout le parcours, quelle que soit la distance à parcourir. Avec la balle à ailettes, la portée pratique de l'arme arrive à dépendre uniquement de l'impulsion et du poids du projectile et non plus de sa vitesse angulaire. La balle à ailettes pourra avoir une portée pratique beaucoup plus grande que les balles rotatives actuelles, parce qu'en se maintenant alignée durant tout le parcours, elle conserve sa vitesse et sa force de pénétration à un niveau assez élevé, même après avoir parcouru une distance plus longue. On doit prendre en considération encore, qu'elle peut même récupérer une partie de sa vitesse dans la phase descendante de la trajectoire. La balle à ailettes pourra aussi avoir des formes allon géies bien plus prononcées que les balles rotatives actuelles ce qui signifie un volume utile plus grand pour chaque calibre, et en raison de l'influence d'un poids spécifique plus grand pour un même diamètre de balle, cela signifie plus d'énergie pour le projectile, donc une possibilité encore plus grande de vaincre des distances encore plus importantes. En considérant les facteurs mentionnés ci-dessus, on peut prévoir que les- nouvelles armes utilisant des projectiles avec stabilisateur aérodynamique pourront avoir une portée pratique à peu près double de celle des armes actuelles qui utilisent les balles rotatives. Les figures 6, 7, 8, 9, 10, 11 et 12 montrent le stabilisateur disposé à la partie arrière des projectiles. On observe qu'il pourra être d'une seule pièce ou constitué de plusieurs parties composantes réunies par montage. Les nécessités techniques, les pratiques industrielles ét les convenances commerciales montreront ultérieurement ce qu'on doit produire davantage. Le succès de la présente invention est assuré à cause des divers avantages qu'elle présente. Beaucoup d'entre eux sont prévisibles avant même de passer à des essais poussés. Considérons par exemple, les suivants: a) En éliminant les rayures du canon, on élimine une infinité de problèmes techniques, industriels, de manutention, économiques et commerciaux. Le tube lisse, même en tenant compte de quelques spécifications hors du commun, peut être produit rapidement engrande quantité. Les travaux d'usinage sont bien plus simples. Les outils et les machines-outils peuvent représenter un type standard. Les matières premieres ne sont pas nécessairement des aciers spéciaux, généralement importés, qu'on utilise dans la fabrication des canons rayes. b) Comme on saint, tous les fusils de chasse possèdent des canons lisses ou, mieux, sans stries. Leurs utilisateurs, pour la plupart, se mettront à utiliser, en plus de cartouches chargées par des plombs, des cartouches avec une balle à ailette. Le fusil de chasse est une arme bien connue qui existe en grandes quantités dans pratiquement tous les pays. Dans ce cas un grand marché existe déjà dans le pays et aussi pour l'exportationssur une échelle considérable. c) A partir d'une balle à ailette, on pourra concevoir divers types d'armes nouvelles et leurs munitions respectives pour des fins militaires et civiles. Ces nouvelles armes pourront présenter des caractéristiques supérieures aux armes actuelles, notamment en ce qui concerne leur portée utile plus grande en raison des divers facteurs mentionnes, leur légèreté due au fait que le projectile à stabilisateur aérodynamique utilise un tube lisse; il trouve donc moins de friction et moins de résistance. En conséquence,5aussi bien la charge de propulsion que la pression de service nécessaire pour lancer le projectile pourront être considérablement diminuées pour une même vitesse initiale désirée.De cette façon, les armes pourront être moins massives et moins pesantes; leur durée de vie, car ce qui se détériore le plus vite dans les armes à feu actuelles, ce sont les rayures du canon. De l'exposé ci-dessus, on peut conclure que le projectile à stabilisateur aérodynamique représente un progrès considérable dans le domaine de la balistique et ouvre de multiples possibilités de réalisations industrielles. pour permettre une meilleure appréciation et une compréhension plus grande de cette invention,elle est illustrée par les dessins ci-joints et décrite en détail dans le rapport qui suit, ces documents ne devant pas être considérés d'une manière restrictive, vu qu'il est possible d'introduire beaucoup de changements et de modifications à -l'invention, sans que cela implique à un changement de son esprit ou de son but, ceux-ci étant limités seulement par la portée des revendications. Les figures 1 à 5 illustrent l'art antérieur. La figure 6 montre un projectile conforme à un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 6a est une vue de dessous de ce projectile. La figure 7 montre un projectile conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 7a est une vue de dessous de ce projectile. La figure 8 montre un projectile conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention. La figure 8a est une vue de dessous de ce projectile. La figure 9 montre un projectile conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention. La figure 9a est une vue de dessous de ce projectile. La figure 10 montre un projectile conforme à un cinquième mode de réalisation de l'invention. La figure 10a est une vue de dessous de ce projectile. La figure 11 montre un projectile conforme à un sixième mode de réalisation de l'invention. La figure Ila est une vue de dessous de ce projectile; La figure 12 montre un projectile conforme à un septième mode de réalisation de l'invention. La figure 12a est une vue de dessous de ce projectile. -La figure 1 représente une toupie tournant sur une surface plane. La figure fait ressortir l'alignement de l'axe longitudinal de la toupie avec la ligne verticale. -La figure 2 représente une balle se déplaçant dans l'est pace. La figure fait ressortir l'alignement de l'axe longitudinal de la balle avec la ligne de la trajectoire et l'air qui passe bien distribué sur les cotés du projectile. -La figure 3 représente une toupie tournant sur une surface plane. La figure fait ressortir ce qui arrive quand la vitesse angulaire se réduit, la toupie commençant à s'incliner ou à vaciller. -La figure 4 représente une balle se déplaçant dans ltes- pace. La figure fait ressortir ce qui arrive quand la vitesse angulaire de la balle se réduit; elle s'incline par rapport à la ligne de la trajectoire, ce qui provoque un choc latéral avec l'air qui dévie la course du projectile. -La figure 5 représente une arme effectuant plusieurs tirs (test de concentration) qui suivent tous presque la même trajectoire jusqu'à un point déterminé où se passe le phénomène du cane de dispersion des balles; au commencement du cône, les-balles, dont la vitesse de rotation a déjà diminué, commencent à s'incliner. Avec une arme de répétition de calibre .30 actuel, cela se passe approximativement à quatre-cents mètres de distance, avec la pression atmosphérique au niveau de la mer. -Les figures 6 et 6a représentent un projectile à ailettes muni de quatre ailettes: ces figures font ressortir les sillons et les ailettes où l'air circulant à grande vitesse crée des zones à vide sur la face supérieure des ailettes et exerce une pression contre leur face inférieure (modèle antérieur); les deux lignes interrompues indiquent approximativement la conformation de la gorge(rétrécissement-goulot),objet de cette invention, qui permet de créer l'espace adéquat pour l'entrée de l'air entre la partie cylindrique de devant (projectile proprement dit) et la partie arrière (dispositif stabilisateur avec les ailettes héli cotidales), sur cette figure le projectile est monobloc. -Les figures 7, 7a, et 8, 8a représentent deux projectiles avec stabilisateur aérodynamique; les figures 7 et 7a sont relati ves à un projectile avec stabilisateur à trois ailettes et les figures 8 et Sa à un projectile avec stabilisateur à six ailettes ou multi-ailettes; sur ces deux figures le projectile est monobloc. -Les figures 9 et 9a représentent une balle à ailette formée de deux composants: un corps cylindrique qui constitue le projectile principal et un stabilisateur complémentaire. -Les figures 10 e-t 10a représentent les deux composants du projectile des figures 9 et 9a, réunis par montage. -Les figures 11 et ila représentent un projectile avec stabilisateur, faisant ressortir qu'il peut être constitué aussi de plusieurs parties composantes (y compris la partie de devant, comme il serait le cas pour les projectiles de grande dimension), et -Les figures 12 et 12a représentent les différents éléments du projectile des figures 11 et lla, une fois montés. Avec la description et l'explication des dessins on montre que l'amélioration de l'entrée de l'air introduite aux stabilisateurs des projectiles à ailette augmente beaucoup leur efficacité. On a observé dans les essais une stabilité plus grande et une augmentation de la précision. Ces projectiles peuvent être fabriqués avec des ailettes plus courtes, ce qui représente une économie d'espace et de matériel. -REVENDICATIONS 1.- Projectile à ailettes, caractérisé par le fait qu'il comporte un projectile principal et un dispositif de stabilisation constitué de trois, quatre ou plusieurs sillons et des ailettes respectives usinées ou adaptées par montage à la partie arrière du projectile, lesdits sillons et ailettes étant disposés à un angle incidence de 10 à 80 degrés afin dé créer une vitesse angulaire et une force constante d'équilibrage qui maintienne l'alignement de l'axe longitudinal par rapport à la ligne de la trajectoire. 2.- Projectile à ailettes sel'on la revendication l, caractérisé par le fait qu'entre le projectile principal et le dispositif à ailettes il est prévu un rétrécissement qui proportionne un espace permettant l'entrée de l'air qui pénètre dans la gorge pour agir sur le dis-positif à ailettes. 3.- Projectile à ailettes selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les ailettes peuvent être fines ou épaisses et présentent des surfaces planes, concaves, convexes ou une combinaison de ces surfaces. 4.- Projectile à ailettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé par le fait que le corps et le stabili sateurpeuvent être constitués par un même matériau, généralement du métal, (aciers, plomb ou alliages), ce grâce à quoi on peut fabriquer le projectile d'une façon monobloc ou avec le corps et le stabilisateur distincts fabriqués séparément avec des matériaux identiques ou différents et assemblés par montage de deux ou plusieurs composants et qui peuvent recevoir, en plus, des accessoires pour des fins spéciales. 5.- Projectile à ailettes selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé par le fait que le projectile et/ou le dispositif à ailettes peuvent être recouverts totalement ou partiellement par des couches métalliques de cuivre, zinc, nickel, chrome, étain, leurs alliages et combinaisons, par un procédé de dépôt électrique ou par toute autre méthode et aussi par des revêtements complets ou partiels de peinture, vernis, résines ou lubrifiants.