Brevet FR2334084A1 — publié le 19770701

La présente invention est relative aux projectiles tirés dans un tube-canon, notamment pour mortiers à tube-canon rayé, et concerne plus particulièrement une ceinture éjectable, capable d'assurer l'étanchéité aux gaz de lancement, entre la surface externe du corps du projectile et la surface interne du tube-canon. En particulier, lorsque l'on effectue l'opération de chargement d'un mortier par la bouche et que l'on utilise le mode de percussion automatique, il est nécessaire que le projectile puisse descendre librement et rapidement dans le tube-canon afin d'assurer la percus sinon effective de son amorce au contact de la pointe du percuteur placée en saillie par rapport à la pièce interne de la culasse du mortier. Pour assurer cette libre descente du projectile, on ménage à la construction un certain jeu entre la surface externe du corps du projectile et la surface interne du tube-canon, que ce dernier soit d'un type lisse ou d'un type rayé. Toutefois l'existence d'un jeu important réalisé intentionnellement est, au départ du coup, à la source de fuites des gaz de lancement émanant de la charge disposée à cet effet.Par construction et en opération, le niveau des fuites ne peut être rigoureusement contrôlé, il en résulte une réduction de la vitesse initiale du projectile et une dispersion des tirs, lesquelles réduisent notablement l'efficacité de l'arme. Pour pallier les inconvénients précités, inhérentes à l'introduction d'un jeu, il a été proposé de munir les projectiles pour mortiers à chargement par la bouche d'un jonc métallique ou en matière plastique extensible logée dans une gorge circulaire-pratiquée dans la partie arrière troncônique du projectile. Une telle solution a été décrite dans le brevet français No. 1 270 551 et son Certificat d'Addition No. 79 793, délivrés à la demanderesse.Cette gorge, dont la largeur est supérieure au diamètre de la section du jonc, comporte un fond en pente le long duquel le jonc est assujetti à se déplacer depuis une position de repos et de chargement dans laquelle le diamètre extérieur du jonc est inférieur au diamètre intérieur du tube-canon et une position active dans laquelle, sous la poussée du gaz de lancement, le jonc est amené à épouser la surface interne du tube afin d'assurer l'étanchéité aux gaz. En outre ce jonc est muni d'amorces de rupture assurant son éjection automatique dès la sortie de bouche. Les formes de réalisation proposées jusqu'ici ne permettent pas de résoudre de façon entièrement satisfaisante le problème posé. En effet, avec les formes connues, la nécessité de disposer d'un jonc extensible restreignait la section de celui-ci et, par voie de conséquence, la quantité de matière disponible pour remplir le jeu et notamment les canaux d'un tube-canon rayé. La présence d'amorces de rupture conduirait à une fragilité relative du jonc. Le déroulement du processus pourrait être critique lorsque la charge de lancement était faible, comme c'est le cas dans un tir de portée réduite. Le corps du projectile comportait une opération d'usinage d'une gorge, dont le profil est complexe. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités de l'art antérieur par la mise en oeuvre d'un ensemble de moyens assurant en particulier la libre descente du projectile au chargement, une étanchéité effective aux gaz de lancement pour les différents projectiles conventionnels, notamment les projectiles à ceinture prérayée, une éjection certaine de la ceinture d'étanchéité à la sortie de la bouche et le déroulement correct des processus quelle que soit l'importance de la charge de lancement. La présente invention conduit aux résultats cités par la mise en oeuvre d'une ceinture circulaire constituée par l'assemblage de segments en matière plastique déformable. Lors de leur mise en place sur la partie arrière non conique du projectile, les segments sont rendus solidaires par leur dispositif d'attache qui peut etre facilement rompu au départ du coup. La partie postérieure de la ceinture constitue un talon où s'applique la poussée des gaz de lancement. Une protubérance périphérique extérieure permet de réserver une quantité suffisante de matière afin de combler le jeu et les canaux du tube rayé.La périphérie intérieure des segments de la ceinture constitue une semelle de glissement facilitant la translation de la ceinture pendant la phase active de lancement et des moyens de positionnement aménagés sur la semelle et le- corps du projectile assurent le positionnement de la ceinture sur le projectile. D'autres caractéristiques apparattront dans la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et qui donne à titre explicatif, mais nullement limitatif, une forme de réalisation et divers exemples d'applications à des projectiles pour mortiers rayés ou lisses. Sur ces dessins : - La Figure 1 représente une forme de réalisation de l'art antérieur ; - La figure 2 représente un jonc d'étanchéité de l'art antérieur ; - La figure 3 représente la partie arrière d'un projectile équipé de la ceinture objet de l'invention - La figure 4 représente les détails de construction des rayures d'un tube-canon rayé ; - La figure 5 représente un mode de réalisation d'une ceinture selon l'invention - La figure 6 représente un segment de la ceinture ; - La figure 7 représente la section de la ceinture - La figure 8 représente le détail du logement réservé au noeud d'arrêt du fil de frettage; - La figure 9 représente la partie arrière d'un projectile lisse équipé de la ceinture Dans toutes les figures, des références alpbanwmériques semblables indiquent des éléments semblables. La figure 1 illustre l'art antérieur et représente une coupe de l'ensemble projectile et tube canon au droit du système d'étan chéité. Le corps (1) du projectile (P) comporte une partie cylindrique (C) précédée par une partie ogivale (0) et suivi d'une partie troncônique (T) dans laquelle est ménagée une gorge (2). Le niveau des fuites est principalement déterminé par l'importance du jeu (3). Le jonc d'étanchéité (4) de section circulaire est placé le long de la face postérieure de la gorge. Au départ du coup, sous la poussée des gaz de lancement, le jonc se déplace vers l'avant sur le fond en pente de la gorge et vient épouser la surface interne du tube-canon; La figure 2 représente une forme de réalisation , de l'art antérieur, des amorces de rupture (6) obtenues par amincissement local du jonc (4) de faible section. La description détaillée qui suit donne une forme de réalisation préférentielle de la présente invention appliquée au cas d'un projectile à ceinture prérayée, connu en soi. La figure 3 représente la partie postérieure d'un projectile (P) plus particulièrement concernée par l'invention. Le corps (1) du projectile, de forme usuelle, renferme la charge explosive (7) et comporte un culot (8) dont la forme permet l'adaptation à une charge de lancement non figurée. Sr la partie cylindrique du corps du projectile est appliquée la ceinture prérayée (9) assurant la mise en gyration du projectile lors de son lancement. Autour de la partie tronctnique, les segments de la ceinture d'étanchéité (10) sont mis en place grace à des moyens de positionnement qui seront décrits ultérieurement. La partie intérieure du tube-canon est repérée en (A). La figure 4 représente une coupe des rayures de l'ame du tube-canon indiquant les détails de construction de celles-ci. On note leacloisons (11), le fond (12) et les flancs de l'une des rayures (13). La figure 5 représente une vue latérale de la ceinture d'étanchéité (tO). Celle-ci, de forme circulaire, est constituée par des segments ; dans la pratique le nombre de segments peut être limité à deux. Les extrémités des segments ont avantageusement des raccordements obliques 14 et 14'. On peut donner à l'angle de raccordement (a) une valeur nulle, toutefois une valeur de l'angle de raccorde- ment (a) compris entre 300 et 600 permet de réduire le niveau de fuite résiduel sans notablement diminuer la résistance mécanique des segments. Les segments sont rendus solidaires sur le corps du projectile par une opération de frettage à l'aide d'un fil de nylon (15) dont la section est de quelques dizièmes de millimètres. Le fil de nylon est logé dans une gorge circulaire (16) pratiquée dans 11 épaisseur de la ceinture. Toute autre forme d'assemblage telle que l'épinglage des segments au droit des raccordements conduirait à un résultat identique, la condition nécessaire et suffisante étant d'obtenir la rupture de ou des attaches lors du déplacement vers l'avant du projectile de l'ensemble de la ceinture. Les segments constituant la ceinture doivent être réalisés dans un matériau plastique déformable, peu cassant tel qu'une résine ioxamère, par exemple, celle connue sous la marque SURLYE-i produit par la firme DUPONS de NAIOURS. La figure 6 représente- les détails de réalisation de l'un des segments, tous identiques, montrant en particuljer,-sur sa face interne,des bossages (17) assurant le maintien en position de la ceinture sur le projectile, le corps (1) étant doté d'une rainure circulaire-continue (22) indiquée figure 7, permettant l'encas- trement des bossages. Une nervure circulaire pourrait entre subs tituée aux bossages, la fonction de cew--ci étant de positionner la ceinture sur le corps du projectile tout en ne perturbant que très faiblement le glissement de la ceinture. Préférablement, l'emplacement des bossages est tel qu'il existe des bossages à la hauteur des raccordements des segments. Le logement circulaire (18) pratiqué dans l'épaiseur du segment permet, dans le cas d'un frettage par un fil de nylon, d'y loger le noeud d'arrêt des deux extrémités du fil. Des moyens de positionnement différents peuvent entre fournis en pratiquant une gorge dans la surface intérieure des segments et une nervure continue ou discontinue pratiquée sur le corps du projectile. Un moyen légèrement différent du précédent peut être fourni en disposant une nervure continue ou discontinue sur le corps du projectile, la partie inférieure (19') du corps du talon, figure 7, venant en appui sur cette nervure lors de l'opération de montage de la ceinture sur le projectile. La figure 7 représente la section d'un des segments, tous identiques, constituant la ceinture. La partie postérieure du segment constitue le talon (19) sur lequel s'exerce, au départ du coup, la poussée (F) des gaz de lancement du projectile. La partie intérieure du segment constitue la semelle de glissement (20) qui facilite le déplacement vers l'avant de la ceinture, le bossage (17) dont la fonction a été identifiée antérieurement est placée sur la semelle. La protubérance (21) fournit l'excès de matière nécessaire à épouser les cloisons et à remplir les rayures du tube. La valeur de l'angle ss est choisie de façon que la ceinture s'applique sur la partie troncônique du corps du projectile, dans la pratique sa valeur est fixée à quelques degrés.La section du segment est amincie vers sa face antérieure, la valeur de l'an gle-g étant de quelques degrés. La figure 8 représente une coupe de la section d'un segment au droit du logement (18) du noeud d'arrAt des extrémités du fil nylon de frettage ; le diamètre du logement est de quelques millimètres. Le fonctionnement de la ceinture d'étanchéité et d'un projectile équipé d'une ceinture prérayée est le suivant Avant le chargement du projectile, les segments constituant la ceinture 10 sont positionnés sur le corps (1) du projectile par encastrement des bossages (17) dans la rainure (22). Les segments sont frettés à l'aide d'un fil de nylon (15) logé dans la gorge (16), les deux extrémités du fil sont nouées et placées dans le logement (18), ainsi les segments sont rendus solidaires. Dans ces conditions, lesprojectile peut être chargé par la bouche du tube-canon. Pendant le chargement, les jeux ménagés d'une part entre la ceinture prérayée et les rayures du tube-canon, d'autre part entre les surfaces externes des cloisons et le joint d'étanchéité autorisent une descente libre et raphide du projectile à l'intérieur du tube-canon, permettant à l'amorce d'être percutée effectivement et de ne pas limiter la cadence de tir. Au départ du coup , étant donné que la surface du talon présente une surface relativement importante, la poussée des gaz de lancement s'effectue efficacement sur la ceinture qui se trouve donc propulsée vers l'avants gravit la rampe, provoquant un accroissement de son diamètre et, par voie, de conséquence, la rupture du fil de frettage (t5), étant entendu que les bossages de positionnement (17) n'offrent qu'une faible résistance au déplacement. Puiscz le matériau de construction de la ceinture est progressivement déformable, la protubérance (21) épouse parfaitement la surface des cloisons (11) et le fond des rayures (12), assurant ainsi une parfaite étanchéité entre l'ame du tube-canon et le projectile. Grâce à la construction segmentée et le choix du matériau de la ceinture (fi), les formes du talon (19) de la sem311e (20) et de la protubérance (21), les caractéristiques du frettage, les processus qui viennent d'être indiqués se déroulement parfaitement même lorsque la charge de lancement est faible, c'est-à-dire lorsque la ceinture est soumise à une poussée des gaz réduite. Dans tous les cas, que la charge de lancement soit faible ou forte, correspondant à des tirs à longue ou faible portée, la rupture du frettage peut s'opérer. Aussi, dès la sortie de bouche du projectile, les segments constituant la ceinture abandonnent le projectile. La ceinture d'étanchéité aux gaz de lancement, le-projectile ainsi équipé, objets de l'invention et leur application aux mortiers à chargement par la bouche présentent un nombre d'avantages certains sur les réalusations connues. La ceinture permet d1 équiper divers types de projectiles. La figure 9 représente un projectile lisse stabilisé par un empennage arrière non figuré et équipé d'une ceinture 10 objet de l'invention. De par les caractéristiques précédemment énoncées de la ceinture, un tel projectile peut être lancé par un mortier à me lisse ou rayée. Tout risque que la ceinture vienne s'accrocher dans 1' empennage arrière, ce qui oeéerait une tratnée aérodynamique supplémentaire, est exclu. D'autres avantages découlent directement de l'invention la ceinture peut être fabriquée par moulage, les segments de celleci sont obtenus par une simple opération de découpe d'une ceinture continue. le matériau utilisé dans la fabrication de la ceinture est compatible avec les exigences de robustesse exigées au cours des opérations de manutention, d'utilisation à diverses températures, de chargement et de descente à l'intérieur du tube-canon. La présente invention et son application aux projectiles tirés par tube-canon à chargement par la bouche a été représentée et décrite à titre explicatif mais nullement limitatif. NOUVEILES REVENDICA2IONS 1. Ceinture d'étanchéité éjectable pour projectile tiré dans un tube-canon ; ceinture, constituée par I'assemblage d'au moins deux segments raccordés jointivement, permettant, dtune part, un libre chargement du projectile et, d'autre part, d'obturer sous l'action des gaz de lancement, le jeu ménagé entre ltame du tubecanon et le corps du projectile, ceinture caractérisée, d'une part, en ce que les segments sont disposés directement à plat sur la partie conique arrière du corps du projectile et assemblés par un dispositif de frettage et positionnés sur le corps du projectile par un dispositif de bossages ou de rainures, ces deux dispositifs étant automatiquement effaçables au départ du coup et, d'autre part, en ce que les segments, avantageusement identiques, comportent un premier moyen destiné à assurer un glissement de la ceinture vers l'avant du projectile sous l'effet d'un effort fourni par un second moyen destiné à recevoir la pression des gaz de lancement et un troisième moyen destiné à fournir la quantité de matière nécessaire à obturer le jeu entre l'ame du tube-canon et le corps du projectile. Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de frettage des segments est constitué par un fil (15)- disposé dans une gorge (16) pratiquée dans l'épåisseur des segments et en ce que les extrémités du fil sont nouées et logées dans un trou (18) ménagé dans l'épaisseur de l'un des segments. Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de frettage des segments est constitué par des épingles placées au droit des raccordements des segments. Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau de construction des segments est un matériau plastique non cassant tel qu'une résine ionomère. Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier moyen destiné à assurer le glissement de la ceinture est une semelle (20) constituant la face interne de la ceinture dont l'inclinaison est sensiblement égale à la pente de la partie conique arrière du projectile. 6.- Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le second moyen destiné à recevoir la poussée des gaz de lancement est un talon (19) constitué par la face latérale postérieure des segments. Ceinture selon la revendication 1, caractérisée en ce que le troisième moyen destiné à fournir la quantité de matière néces saire à obturer le jeu entre l'amie du tube-canon et le corps du projectile est une protubérance annulaire de matière (21) localisée sur la semelle (20) de glissement des segments. 8.- Projectile tiré dans un tube-canon à chargement par la bouche, caractérisé en ce qu'il comporte une ceinture d'étanchéité éjectable réalisée selon l'une des revendications 1 à 7. Projectile selon la revendication 8 dépendant de la revendi cation 1, caractérisé en ce qu'il comporte des rainures ménagées dans la partie conique arrière du corps du projectile, rainures destinées à encastrer les bossages de positionnement des segments constituant la ceinture d'étanchéité. 10.- Projectile selon la revendication 8 dépendant de lareven- dioatinn 1, caractérisé en ce qu'il comporte des bossages sur la partie cônique arrière du corps du projectile, bossages destinés à s'encastrer dans les rainures de positionnement des segments constituant la ceinture d'étanchéité.