Brevet FR2433167A1 — publié le 19800307

La présente invention concerne une arme à commande électrique, son procédé de fonctionnement et les munitions utilises. On a déjà préconisé et essayé avec succès des systèmes électriques ou électroniques pour la mise à feu d'une arme de tir. Ces systèmes sont séduisants, car ils suppriment une grande partie de la mécanique des fusils traditionnels, seuls étant oonservés les néca- nismes de verrouillage et d'extraction. De ce fait, l'arme est plus légère et de meilleur prix, tout en conservant des munitions traditionnelles ayant subi éventuellement des transformations mineures. Malgré tous ces atouts, la mise à feu électrique ou électronique n'a pas eu le succès attendu sur le marché de l'arme, et ce à cause d'un grand nombre d'inconvénients concernant, en particulier, le manque de fiabilité, ainsi qu'une sécurité et une streté douteuses.Ce manque de fiabilité découlait d'un nombre élevé de longs feux dûs, dans la majorité des cas, à des défauts de contact, par corrosion des contacts, présence dthumi- dité et autres. l'autre part, le temps nécessaire à la recJlnr- du système d'allumage enlevait à l'arme la possibilité de tirer deux cartouches à quelques centièmes de seconde dwintervalle. Le manque de sécurité et de sûreté provenait de la faiblesse de l'effort requis pour actionner la touche électrique du type mécanique en comparaison avec la gachette à gachette ordinaire. Cette touche électrique comportait un ensemble de pièces mécaniques à la manière dtun interrupteur et, Bous l'effet de chocs et d'accélérations brutales, pouvait fermer le circuit d'une façon intempestive et mettre ainsi l'arme à feu. L'invention a pour but de réaliser une arme qui ne présente pas tous ces inconvénients, et qui présente par ailleurs un grand nombre d'avantages nouveaux, en permettant de disposer sur une arme d'effets conduisant à une meilleure utilisation, à une meilleure précision et à une meilleure sécurité de tir. Une arme à commandeelectrique suivant l'invention est caractérisée en ce quelle renferme au moins un générateur de courant continu et au moins un condensateur chargé par ledit générateur, ainsi qu'un interrupteur statique du type thyristor qui, commandé par un moyen de commande approprié, est susceptible de provoquer la décharge des condensateurs par fermeture du circuit électrique sur un élément résistant en contact avec la poudre de la cartouche, de façon que cet élément soit porté brutalement à incandescence pour mettre la poudre à feu. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'élément résistant est logé-dans l'amorce traditionnelle de la cartouche, créant ainsi 11 explosion de l'amorce et la mise à feu de la cartouche. Suivant une variante de l'invention, l'élément résistant est directement en contact avec la charge de poudre de la cartouche, qui ne comporte pas d'amorce. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, les parties du fusil par l'intermédiaire desquelles le contact est établi avec la munition sont faites en un métal présentant, avec le métal de la munition, le meilleur diagramme d'insolubilité. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, l'arme comporte au moins deux systèmes d'accumulation, de sorte qu'un au moins est en cours de chargement quand l'autre est opérationnel et maintient le fusil prtt à tirer. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, un voyant lumineux indique à ltutilisateur quel est le circuit qui est opérationnel. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le circuit électrique comporte, en plus d'un contacteur de mise à feu, deux sectionneurs complets du circuit, à savoir un premier sectionneur qui reste fermé tant que l'arme n'est pas verrouillée, et un second qui reste fermé tant que le chasseur, prêt à tirer, n'a pas accompli le geste adéquat. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention la touche de mise à feu est commandée par d'autres gestes que l'appui classique du doigt sur une gachette, et elle peut autre commandée soit par pression du pouce à la partie supérieure de la crosse, soit par pression de l'épaule sur la plaque d'appui de la crosse, soit encore par une action des dents -ou de la paupière. Suivant une variante de l'invention, la touche de mise à feu est commandée hors du fusil, soit par fil, soit par radio. Suivant une autre variante de l'invention, l'arme comporte un viseur à infra-rouges sensible à la chaleur du gibier, ou un récepteur 50- nore sensible à son bruit déclenchant la touche de mise à feu quand la visée est parfaite. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, un indicateur à affiohage numérique est encastré dans la crosse ou ailleurs pour indiquer le nombre de cartouches tirées. Un procédé pour le fonctionnement de larme à commande électrique suivant l'invention est caractérisé en ce que la décharge brutale du condensateur est transmise à une touche métallique logée là où est situé ha bîtuellement le percuteur du fusil, le circuit se fermant par le retour de masse du canon lié intimement à la douille de la cartouche. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, la touche métallique qui remplace le percuteur classique appuie fermement sur le fond de l'amorce au moment du tir, sans traverser ce fond. Suivant une variante de l'invention, la touche métallique qui rem- place le percuteur classique perfore le fond de l'amorce au moment du tir pour venir en contact avec une borne d'un filament, l'autre borne de ce filament étant à la masse par Irintermédiaire du culot de la cartouche. Suivant une variante de l'invention, la décharge brutale du condensateur porte à incandescence le fond du culot de la cartouche. Une amorce de cartouche utilisable avéc l'arme suivant l'invention est caractérisée en ce qu'elle comporte un filament directement en contact avec la poudre, et branché entre un corps métallique cylindrique et une électrode axiale s'étendant jusqu-tà l'extrémité arrière du culot. Suivant une caractéristique supplémentaire de l'invention, le filament est constitué par un fil métallique. Suivant une variante de l'invention, le filament est constitué par une couche de métal deposée sur un corps isolant. Suivant une autre variante de l'invention, le filament est constitué par une mousse fusible métallique. Le dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, permettra de mieux comprendre les caractéristiques de linvention. - Figure 1 est un schéma de principe du dispositif de commande de l'arme suivant l'invention. - Figure 2 est une vue éclatée et perspective de Cette arme. - Figure 3 est une vue éclatée en perspective d'une arme de type classique. - Figure 4 est une vue partielle de l'arme suivant l'invention, en section suivant un plan longitudinal vertical. - Figure 5 est une vue identique à celle de la figure 4, suivant une variante. - Figures 6 et 7 sont des vues montrant des amorces de cartouche de type traditionnel. - Figure 8 est une vue partielle à échelle agrandie de la figure 4, montrant amorce de la cartouche. - Figure 9 est une vue en bout de cette amorce. - Figure 10 est une vue analogue à la figure 9, suivant une variante. - Figures 11 à t6 sont des vues analogues à la figure 8, suivant des variantes. - Figure 17 est une vue en bout de l'amorce de la figure 15. - Figure 18 est une vue en bout de l'amorce de la figure 16. On a représenté sur la figure 1 le schéma de principe du boîtier électronique de mise a feu d'une arme suivant l'invention. Ce boitier renferme : une batterie de piles ou d'accumulateurs 1, un circuit intégré 2, un transistor 3, un transformateur 4 et -une diode 5 dans sa section "con vertisseur!', ainsi quun thyristor 6, une diode 7, des condensateurs 8 et 9, un commutateur de détente 10 et un commutateur de sécurité 17 dans sa section "circuit de commande". La cartouche 12 munie d'une amorce électrique 13 est représentée très schématiquement : elle sera décrite plus loin en détails. Le transistor 3 est utilisé comme un interrupteur. Lorsqu'il est fermé, la batterie 1 est direc-tement reliée à ltenroulerent primaire du transformateur 4. Toute variation de tension dans l'enroulement primaire est à l'origine d'une variation d'intensité, donc d'une variation de flux dans le noyau du transformateur 4. L'établissement d'un courant de collecteur 14 du transistor 3 équivaut à une ouverture et à une fermeture alternées du circuit d'alimentation de l'enroulement primaire du transformateur 4. la fréquence de ce phénomène est fixée par le circuit intégré 2 qui tient oompte du rendement optimum du transformateur 4. La tension aux bornes de l'enroulement secondaire du transformateur 4 est proyortionnelle au rapport du nombre de spires des deux enroulements. Cette tension, redressée à l'aide de la diode 5, charge le condensateur 8. Le thyristor 6 sert de relais de puissance. Ainsi, lorsqu'on ferme simultanément les deux commutateurs 10 et 11, on applique sur la gachette 15 du thyristor 6, une impulsion de courant fournie par le condensateur 9. On décharge alors le condensateur 8 dans l'amorce électrique 13 de la cartouche 12 dans un temps voisin du millième de seconde. Ge déchargement brutal du condensateur 8 dans l'amorce électrique 13 crée la mise à feu. Des essais ont montré qu'avec un tel système, la puissance instantanée de la mise à feu électrique se situait aux environs de 3000 Watts, cette valeur n'étant fournie qu'à titre indicatif, et n'étant pas limitative. En comparant la figure 2, qui représente une vue éclatée d'un fusil suivant l'invention, à la figure 3 représentant le même fusil équipé, en version classique, des différentes pièces constituant le mécanisme de percussion, d'éjection et de réarmement, on constate que l'invention permet la suppression de nombreuses pièces complexes. Les pièces supprimées portent sur la figure 3 la référence 16. Parmis les pièces rajoutées pour la version électrique, on peut voir sur la figure 2 les piles 1 et le boitier 17 schématisé sur la figure 1. Ces derniers organes sont logés et ca- blés dans la crosse. Les principales pièces supprimées par le passage à la version électrique sont reconnues, par les spécialistes, comme étant délicates du fait -qu'elles demandent une grande précision. En outre, de très nombreuses autres pièces se trouvent fortement simplifiées. Les organes de mise de contact sont représentés sur la figure 4. On voit que le percuteur classique est remplacé par une touche métallique allongée 18 qui est guidée dans des guides 19 et 20 en matière isolante, et qui est constamment repoussée en direction de la cartouche par un ressort 21. Ce ressort est fait en un matériau possédant une grande raideur, une très bonne conductibilité électrique, et une très bonne résistance à la corrosion du contact. Le ressort est relié à l'une des bornes du circuit de puissance, vautre borne étant reliée à la masse du fusil, grâce à une vis 22. Le commutateur 10 est constitué ici par un micro-interrupteur qui est commandé directement par la détente 23. L'extrémité arrière libre de cette détente tend constamment à être repoussée en butée contre une bro che fixe ?4 par un ressort hélicordl 25 dont la tension est réglée par une vis 26. Dtune manière générale, les parties du fusil chargées de mettre le contact avec la munition sont faites d'un métal présentant, avec le métal de la munition, le meilleur diagramme d'insolubilité. Par exemple, si le culot de la munition est en laiton, c'est-à-dire en un alliage où le cuivre domine, les parties du fusil en contact avec la munition seront faites avantageusement en tungstène ou en molybdène. On voit que la fermeture du fusil bande le ressort 21, et assure une force d'appui minimale. Suivant une variante illustrée sur la figure 5, lorsqu'on veut uti- liser des douilles entièrement -en matière plastique, on peut converver les mêmes organes de mise de contact, mais en ajoutant un insert métallique 27 dans le fond de la douille pour établir un contact électrique entre l'une des extrémités du filament 28 et l'éjecteur 29 du fusil, l'au tre'extrémité du filament étant en contact avec la touche 18. Â titre indicatif, on a représenté sur les figures 6 et 7, respectivement, une amorce courte et une amorce longue, ces deux types d'amorce étant couramment utilisés dans les cartouches destinées aux fusils de chasse traditionnels. Bans les deux cas, on trouve une charge de nitrure de plomb 30 placée entre une enclume avant 31 et une cupule arrière 32. Un film d'étanchéité et de protection 33 est disposé à l'avant de la charge 30, entre la charge et l'enclume 31 qui comporte des évents 34. Le fonc tionnement d'une telle amorce est classique : lorsque le percuteur de l'arme vient frapper le fond de la cupule 32, le nitrure de plomb explose sous l'effet de l'énergie mécanique développée, et un front de flammes s'échappe vers l'avant par les évents 34 pour venir mettre à feu la poudre contenue dans la cartouche. Les figures 8 et 9 montrent, à une échelle agrandie, la constitution de l'amorce électrique 13 de la figure 4. Cette amorce comporte un corps métallique tubulaire 35 qui renferme un isolant 36. Une électrode 37, disposée axialement dans l'amorce, est noyée dans isolant 36, et est reliée électriquement au corps 35 par un filament 38. Le filament peut être constitué par un fil rectiligne disposé diamétralement à l'ex- trémité avant du corps tubulaire 35 et serti d'une part sur le corps 35 et d'autre part sur l'électrode 37. Comme le montre la figure 10, le filament 38 peut aussi prendre la forme d'un fil enroulé en spirale. On voit que, compte tenu de la présence du corps métallique tubulaire 35, il y a un bon contact électrique avec le culot métallique de la cartouche traditionnelle. Ce contact est parfait, puisque l'amorce est emmanchée à force dans le culot. Le fonctionnement est celui déjà décrit : sous l'effet de la brutale décharge électrique, le filament 38 chauffe jusqu'à se volatiliser, et met à feu la poudre contenue dans la cartouche. Les figures 11 à 18 montrent divers exemples d'amorces électriques, suivant des variantes. ainsi, dans le cas de la figure 11, le filament est constitué par un feuillard d'acier très mince 39 faisant également office de corps d'amorce. Sous l'effet de la décharge électrique, la partie du feuillard qui n'est pas en contact avec le culot de la cartouche se volatilise et met à feu la poudre. Dans le cas de la figure 12, le filament est constitué par une fine couche de métal 40 déposée sur un corps isolant 41. La couche de métal, dont l'épaisseur est par exemple de l'ordre de 2 microns, peut être déposée soit par voie électrolytique, soit par évaporation sous vide. Il s'agit de procédés de fabrication facilement industrialisables, et rigoureusement reproductibles d'une amorce à l'autre. Dans le cas de la figure 13, le filament est constitué par une coupelle métallique très fine 42 dont la partie supérieure, ou avant, comporte des alvéoles 43 entre lesquels sont délimitées quatre branches fusibles 44 (visibles sur la section rabattue représentée en traits fins). Les alvéoles permettent de diminuer au maximum la section métallique à volatiliser sous l'effet de la décharge électrique. Le centre de la partie a vant de la coupelle 42 est soudé par résistance sur l'extrémité avant de l'électrode 37. Dans le cas de la figure 14, le filament est constitué par une mousse fusible en magnésium ou en tungstène-rhénium 45 du type utilisé dans les ampoules de flash photographique. Dans tous les cas, on peut disposer, comme dans une amorce traditionnelle, à proximité de la zone qui va se volatiliser, une poudre rapide, cette poudre détonante augmentant l'efficacité de l'amorce. Cette poudre peut par exemple être logée sous le feuillard 39 de la figure 11, et sous la partie avant de la coupelle métallique 42 de la figure 13. La poudre peut aussi être contenue à l'intérieur de l'amorce par un film dté- tanchéité situé à la partie supérieure de l'amorce, disposition qui est adoptée pour les deux cas suivants Dans le cas des figures 15 et 17, l'électrode 46 est raccourcie, et le filament 47 s'étend à l'intérieur d'un cratère prévu à l'avant de l'isolant 48.La poudre détonante 49 est prisonnière de ce cratère grâce au film dwétanchéité 50 disposé contre ltextrémité avant du corps métallique tubulaire 51. Dans le cas des figures 16 et 18, le.filament 52 est constitué par un prolongement rabattu vers larrière de l'extrémité avant du corps métallique tubulaire 53. Malgré tout, l'expérience a montré que lton pouvait se passer de poudre détonante au niveau de l'amorce, la fusion et l'évaporation du filament étant suffisantes pour enflammer brutalement la poudre contenue dans la cartouche. L'utilisation de l'arme et des munitions suivant l'invention présente les avantages suivants - Dans le cas de la mise à feu électrique sans produit détonant dans l'amorce, on obtient une reproductibilité balistique de tir parfaitement rigoureuse. Les spécialistes estiment qu'il s'agit d'un avantage très important. Ils estiment que, dans le cas des cartouches classiques, les différences de balistiques d'une cartouche à l'autre proviennent * d'une part, du fait que. l'on n'arrive pas à maîtriser rigoureusement la quantité et la qualité de la poudre détonante * d'autre part, du fait que celle-ci se modifie dans le temps en fonction de l'humidité et de la température. - 1'absence de poudre détonante telle que le nitrure de plomb donne à la cartouche une sécurité absolue, car il est connu que, sous l'effet d'un choc sur l'arme ou sur la cartouche, il peut y avoir mise à feu spontanée de la cartouche. - En modifiant le potentiel électrique de décharge d'une part, et le diamètre et/ou la nature du filament d'autre part, on peut faire varier à plaisir la balistique de la cartouche. - L'arme fonctionne avec de simples piles à basse tension, de type peu motteux, et reste malgré tout très efficace. En effet, le boitier é leotronique permet la transformation de la basse tension continue en une basse tension alternative, une transformation de cette basse tension al ternative en une tension alternative élevée, grave au transformateur 4 (fig 1), puis le redressement de cette dernière tension alternative elevée pour obtenir une haute tension continue qui est stockée dans le condensateur 8. Plus cette haute tension continue est élevée, plus la quantité d'électricité stockée dans le condensateur 8 est grande, et meilleure est la mise à feu. Le circuit osoillateur qui délivre la basse tension alternative pourrait être d'un tout autre type. RERnBIDICAUIONS 1. Parme à commande électrique caractérisée en ce qu'elle renferme au moins un générateur de courant continu et au moins un condensateur chargé par ledit générateur, ainsi ou'un interrupteur statique qui, commandé par un moyen de commande approprié, provoque une décharge brutale du ou des condensateurs par fermeture du circuit électrique sur un élément résistant situé au voisinage de la poudre de la cartouche, pour porter cet élément résistant à incandescence et mettre à feu la poudre. 2. parme suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le générateur de courant continu délivre du courant continu à haute tension, ce générateur comprenant - un circuit oscillateur qui est alimenté par des batteries à basse tension pour délivrer un courant alternatif basse tension - un transformateur qui transforme le courant alternatif basse tension délivré par le circuit oscillateur en un courant alternatif haute tension - un circuit redresseur qui reçoit ce courant alternatif haute tension et qui délivre un courant continu haute tension. 3. Arme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'interrupteur statique est constitué par un thyristor, ses moyens de commande étant constitues par un micro-contacteur agi sa sant sur le circuit de gachette du thyristor. 4. Arme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux systèmes d'accumulation, de sorte que l'un au moins est en cours de chargement quand l'autre est opérationnel et maintient le fusil prêt à tirer. 5. parme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, Ca- ractérisée en ce qu'elle comporte, en plus d'un contacteur de mise à feu, deux sectionneurs complets du circuit, à savoir un premier sectionneur qui reste fermé tant que l'arme n'est pas verrouillée, et un second qui reste fermé tant que le chasseur, pret à tirer, n'a pas accompli le geste adéquat. 6. Arme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, ca caractérisée en ce que sa touche de mise à feu est commandée par d'autres gestes que l'appui classique du doigt sur une gachette, cette touche pouvant être commandée soit par pression du pouce à la partie supérieure de la crosse, soit par pression de l'épaule sur la plaque d'appui de la crosse, soit par une action des dents ou de la paupière. 7. parme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un viseur à infra-rouges sensible à la cha leur du gibier, ou un récepteur sonore sensible à son bruit, pour déclencher la touche de mise à feu quand la visée est parfaite. 8. Procédé pour le fonctionnement de l'arme suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la décharge brutale du ou des condensateurs est transmise à une touche métallique logée là où est situé habituellement le percuteur du fusil, le circuit se fermant par le retour de masse du canon lié intimement à la douille de la cartouche. 9. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on décharge le ou les condensateurs dans un élément résistant logé dans l'amorce traditionnelle, ce qui provoque l'explosion de l'amorce et la mise à feu de la cartouche. 10. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que la décharge brutale du condensateur porte à incandescence le fond du culot de la cartouche, créant ainsi la mise à feu. 11. Munition utilisée dans la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une amorce composée d'un corps métallique cylindrique, d'un isolant interne, et d'une électrode axiale noyée dans l'isolant, un filament situé à proximité de la poudre étant branché entre le corps métallique et l'extrémité avant de l'électrode axiale qui s'étend jusqu'à l'extrémité arrière de la douille, 12. Munition suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le filament est constitué par un fil métallique serti sur l'électrode et sur le corps métallique cylindrique. 13. Nunition suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le filament est constitué par une mince couche de métal déposée sur un corps isolant par électrolyse ou par évaporation sous vide. 14. Munition suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le filament est constitué par une mousse fusible métallique. 15. Punition suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le filament est constitué par un feuillard très mince faisant en même temps office de corps d'amorce. 16. Munition suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le filament est situé dans un cratère délimité à l'avant de isolant et obturé par un film d'étanchéité, ce cratère renfermant une poudre détonante.