Brevet FR2446462A1 — publié le 19800808

L'invention concerne une arme : canon, mitrailleuse ou autre ayant une cadence de tir telle qu'elle permet, en attaque comme en défense, une probakité de tir au but voisine ou égale à 100 On connait déjà des armes telles que des canons, qu'ils soient du type "embarqué" ou de défense antiaérienne, dont les cadences de tir sont d'environ 5.000 coups/minute. Ces armes, de par leur conception, demandent une alimentation en munitions par bandes ou chargeurs, avec mouvement circulaire desdites munitions, puis alternatif, soit Mouvement circulaire ou lineaire de la bande transporteuse jusqu'au barillet, puis avance des munitions face au trou du ba- rillet, rotation du barillet avec avance circulaire de la munition, tir, puis éjection de la douille. De par un tel principe, il est pratiquement impossible d'accroître davantage la cadence de tir. En effet, il est nécessaire pour l'entrainement des des munitions, en partant d'une vitesse nulle jusqutà celle correspondant à la cadence du tir, de disposer de puissances instantanées considérables, impropres à une arme embarquée ou à une arme au sol, ces puissances instantanées imposant une source d'énergie très importante, incompatible avec un poids et un volume modérés. De plus, le positionnement de la munition dans, le barillet ou dans la culasse fait, dans bien des cas, appel à un mouvement de va et vient alternatif pour l'entrainement des pièces mécaniques. Là encore, la limite maximale de vitesse est très rapidement atteinte du fait des inerties mécaniques. Enfin, une arme nécessitant dix fois plus de temps pour tirer une munition qu'une autre, autrement dit ayant une cadence de tir dix fois moindre, chauffe davantage pour un même nombre de coups tirés, d'où une élévation de la température par rapport à une arme à tir plus rapide qui, elle, bénéficie de l'inertie thermique. La présente invention a pour but de présenter une arme dont la cadence de tir n'est pas liée à un problème mécanique ou de force, mais seulement limitée par la vitesse initiale de départ des munitions qui est seule, en fait, une limite à l'augmentation de la cadence du tir. A cet effet, l'invention concerne une arme ou tout autre engin de tir rapide, telle que mitrailleuse, fusil mitrailleur ou autres, dont le tir des munitions s'effectue, non plus après positionnemeut desdites munitions, mais lors d passage de cellesci face au canon. Pour ce faire, une "chaine" de m'initions est animée d'un mouvement circulaire à la manière d'une courroie, par laquelle les munitions seraient entrainées. Lors du passage devant le canon, la mise à feu, de préférence électrique, est assurée par un dispositif électronique. ta montée en vitesse de la bande transporteuse ou chaine de munitions peut être progressive, car déclanchée en position "veille" ou "alarme". Une fois la vitesse atteinte, le tir peut commencer. Toutefois, le tir peut commencer dès la mise en service si nécessaire. La cadence du tir est alors variable, allant d'une vitesse faible au départ à une vitesse de plus en plus rapide jusqu'au maximum fixé. Un dispositif électronique mémorise les coups tirés et commande l'alimentation en munitions de la chaine. Cette alimentation peut se faire, soit munition par munition, soit après le tir d'un certain nombre de munitions qui sont alors remises en circuit à concurrence du nombre des munitions tirées. Cette alimentation peut s'effectuer de deux façons a) suivant une alimentation en vrac : munitions placées dans un container d'alimentation et distribuées sur la channe au coup par coup. Une munition tirée, une munition remplacée. b) à l'aide de chargeurs. Dans ce cas, l'arme comporte un ou plu sieurs chargeurs. L'éjection des munitions du chargeur est assurée par le déplacement d'un piston, piston poussé par un gaz comprimé (type CO) ou par la mise à feu d'une charge assu rant la propulsion du piston. Dans l'un comme l'autre des cas, la commande déjection des munitions du chargeur est assurée par le dispositif de comptage électronique. Dans le cas d'emploi de chargeurs, l'alimentation de la channe de munitions s'effectue lorsque le nombre de munitions tirées est équivalent à celui contenu dans le chargeur. La mise à feu des munitions est assurée électroniquement pour deux raisons principales - la grande précision angulaire atteinte avec des dispositifs électroniques, - la réponse instantanée d'un tel système : pas d'inertie comme dans un dispositif mécanique. Deux versions peuvent être employées pour le tir a) barillet "ouvert" simple b) double barillet "ouvert" avec fourreau pour les munitions. Dans la version (a) la douille de la munition, lors de la détonation de la charge propulsive, est déformée du fait que le barillet n'épouse pas totalement la forme cylindrique de celleci. Les douilles ne sont pas récupérables. Dans la version (b) la munition est placée dans un tube cylindrique épcusant parfaitement sa forme. Ce tube cylindrique agit en guise de fourreau et protège des déformations la douille de la munition. Lors du tir, le barillet ouvert simple, de par sa forme, permet l'autorotation de celui-ci par prélèvement d'une très faible quantité de gaz de propulsion. La douille, quant à elle, est automatiquement éjectée dès qu'elle se trouve face à la lumière pratiquée dans la culasse à cet effet, bu fait qu'elle contient une partie de gaz haute pression. De plus, étant donné la cadence élevée du tir, jusqu'à 20.000 coups par minute, le temps entre le tir de la balle ou obus et l'éjection de la douille est très court, de l'ordre de 3 millisecondes. L'entratnement du barillet, ainsi que du tambour d'avance de la chaine d'alimentation peut être assuré par un moteur électrique, hydraulique ou pneumatique. Du fait de la cadence de tir particulièrement élevée 20.000 coups/minute, seul le tir en rafale de 1/10 à 4/10 de seconde peut être acceptable puisque celui-ci correspond à un tir de 33 à 132 projectiles, soit un tous les trois millièmes de seconde environ. La distance entre les projectiles, en partant d'une vitesse initiale de 1.000 mètres/seconde, sera de trois mètres, soit pour une rafale de 1/10 de seconde de 33 projectiles de 99 mètres de longueur et pour 4/10 de seconde de 132 x 3 = 396 mètres. Du fait que toutes les commandes sont électroniques : positionnement, mise à feu, comptage, etc... plusieurs armes peuvent être couplées entre elles pour un tir d'ensemble. Pour ce faire, et afin d'augmenter l'efficacité, chaque ar me devra avoir son tir décalé de la précédente de . Ainsi la 2 distance entre chaque obus ou projectile est divisée par deux. Soit avec 2 armes : 1,50 m entre projectile avec 4 armes : 37,50 cm entre projectile. L'écartement entre les armes est libre, mais plus celles-ci sont rapprochées et plus la nappe de projectiles est dense. Par exemple, pour un tir avec 4 canons espacés entre eux de 70 cm et tirant pendant 4/10 de seconde, la nappe sera composée de 5?8 projectiles et occupera un espace de 396 metres de longueur sur 2,10 mètres de largeur avec, dans le sens de la longueur et perpendiculairement à celle-ci, un projectile tous les 37,50 cm. De ce fait, un engin (avion par exemple) même volant à une vitesse supérieure à trois fois la vitesse du son (mach 3) se trouvera presque totalement dans l'impossibilité d'éviter un rideau de projectiles aussi dense. Il est mme possible d'intercepter, à partir d'une batterie de 4 à 8 armes ainsi couplées et décalées, des missiles puisque la distance entre projectiles, avec 8 armes couplées, serait inférieure à 20 cm. Enfin, un refroidissement par jet d'air comprimé ou réfrigéré peut être adapté sur ce type d'arme et servir, en plus du refroidissement, à l'entratnement de la chaine de munitions. Dans le cas de batteries anti-missiles ou D.C.A., un refroidissement au niveau de la chambre de mise à feu, ainsi que du canon proprement dit de l'arme, peut être effectué à base d'azote liquide qui permet un important pompage des calories. La présente invention sera mieux comprise à l'aide d'un mode de réalisation d'armes à tir ultra rapide représenté schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, sur les dessins ci-joints dans lesquels PLANCHE 1-5 Figure 1 : coupe partielle dans laquelle a) est une munition non tirée s'échappant du tambour à barillet ouvert pour reprendre le circuit d'alimentation (b). c) le point de mise à feu de la munition face à l'ouverture du canon. d) une rainure proéminente servant à positionner la munition. e) un système électro-magnétique assurant l'arrêt de la channe d'alimentation. f) la bobine de ltélectro-aimant. g) les canaux d'amenée d'air comprimé ou de gaz réfrigérant per mettant en même temps de participer à l'avance des munitions. Figure 2 : coupe partielle d'un ensemble barillet, chaine d'alimentation, chargeurs, dans laquelle a) est le dispositif de propulsion des munitions contenues dans le chargeur. b) le piston servant à l'éjection des munitions. c) les munitions. d) une encoche du barillet. e) les douilles en éjection (après tir). f) un volet assurant, après tir, l'ouverture de ltorifice d'éjec tion en position "ouvert". g) ce même volet en position "fermé". ar trait de coupe du circuit d'alimentation. Figure 9 : coupe suivant M du canal d'alimentation. PLANCHE 2-S Figure 1 : coupe partielle d'une arme constituée par deux barillets à rainurage ouvert, dans laquelle 1 et 2) sont les barillets. 3) la roue d'entralnement de la chaine d'alimentation entraînée par friction. 4) les munitions dans la chatne d'alimentation. 5) le point de mise à feu (TIR). 6) le canal d'évacuation des douilles tirées. 7) les volets de sélection des canaux (éjection 6) (remise en cir cuit 8). 8) le canal de retour au circuit d'alimentation. Figure 2 : représentation schématique d'une alimentation du type "VRAC" dans laquelle 12) est le magasin. 11) les arrivées d'air comprimé. 4) les munitions dans le canal d'alimentation. Figure 3 : vue du point de mise à feu (5) de la figure 1, dans laquelle 1)test le barillet supérieur. 2) le barillet inférieur. 3) le bord de l'encoche dans le barillet servant au positionne ment des munitions. 4) le tube fourreau : cylindre d'une longueur égale à celle de la munition. 5) la douille. 6) fond isolant du culot de la munition. 7) contact de mise à feu électrique. 8) lumière (en raison du rainurage des barillets, une lumière subsiste entre ceux-ci puisque l'arc au point de tangence est interrompu). De ce fait, une fuite importante des gaz servant à la propulsioii du projectile aurait lieu par cet orifice, d' où l'emploi d'un fourreau (4) tube contenant la munition et assurant l'étanchéité. Figure 4 : coupe schématique d'une munition à allumage électriqué, dans laquelle 5) est le tube fourreau dans lequel on loge la munition. 1) le barillet supérieur. 2) le barillet inférieur. 3) l'arrière de la culasse. 4) le canon de l'arme. 6) l'isolant du culot de la munition. 7) le projectile proprement dit. 8) l'écartement entre les deux barillets, tel que décrit dans la figure 3. 9) le sertissage douille-projectile. 10) charge détonnante propulsive. 11) espacement entre les électrodes (12). 12) électrodes à haut pouvoir de combustion (tel que fil de magné sium, etc...) reliées au culot pour la mise à feu par déchar ge électrique. 13) contact de mise à feu placé dans l'arrière de la culasse. PlANCHE 3-5 Figure 1 : représentation de 3 armes à alimentation par chargeurs, dans lesquelles a) est l'orifice percé dans la culasse permettant à la douille de s'éjecter après le tir. b) canon de l'arme. c) point de mise à feu de la munition, face au canon de l'arme. d) rainurage de centrage de la munition. e) chargeurs avec leurs munitions. Figure 2 : coupe partielle d'une munition en position de tir face au canon, dans laquelle a) est le barillet servant au transport et au positionnement de la munition ainsi que de chambre de mise à feu. b) munition. c) canal de refroidissement de la chambre de mise à feu. d) rainure servant à maintenir la munition quelle que soit la po sition angulaire de l'arme par rapport à l'horizontale. e) contact de mise à feu. f) isolant. g) ressort. h) électrode de mise à feu de la charge propulsive. Figure 3 : coupe partielle d'un chargeur, dans laquelle : a-b) est un couvercle de fermeture à glissière. Le couvercle est automatiquement chassé de son logement lors de la mise en place du chargeur. c) glissières type "queue d'aronde permettant la tenue des char geurs entre eux. d) enveloppe du chargeur. e) munitions. g) piston servant à l'éjection des munitions. f) joint du piston. h) propulseur (poudre ou gaz). i) système de mise à feu ou de libération des gaz contenus dans la cartouche (par exemple C02). PLANCHE 4-5 Figure 1 : vue générale d'une arme à tir ultra rapide à alimentation par chargeurs, dans laquelle a) est le canon. b) les tubes de refroidissement par ventilation de la culasse. c) la rainure du barillet en position de mise à feu avec sa muni tion. d) le trou dans la culasse, servant à l'éjection de la douille. e) le couloir du circuit d'alimentation. Dans le cas de "veille" ou "alerte", les munitions non tirées empruntent ce couloir de manière à boucler le circuit. f) tambour d'entralnement des munitions contenues dans le couloir d'alimentation. g) moteur électrique, hydraulique ou pneumatique servant à la ro tation du barillet du type "ouvert". h) moteur électrique, hydraulique ou pneumatique servant à l'en traînement du tambour de circulation des munitions. i) bande transporteuse des munition. j) supports des chargeurs. k) chargeurs. -Figure 2 : coupe partielle du canon, du barillet ainsi que de la culasse, dans laquelle a) est le corps du canon. b) le corps du barillet. c) une munition. d) le couloir d'alimentation côté amenée des munitions. e) le canon de l'arme. f) la chambre du canon. g) angle de dépouille pratiqué dans l'encoche du barillet sur lequel lors du tir, la pression des gaz s'exerçant, imprime un mouvement de rotation venant s'ajouter à celui du moteur d'entrainement dudit barillet. h) couloir de circulation des munitions côté sortie du barillet lorsque l'arme ne tire pas : "veille" ou alerte, i) trou pratiqué dans la culasse permettant l'éjection de la douille lorsque le projectile est tiré. j) douille en cours d1éjection. PLANCHE 5-5 Représentation dans ltespace sur les plans horizontaux et verticaux des projectiles tirés par 8 armes : 4 dans un plan horizontal et 4 dans un plan vertical, couplées, avec un décala ge entre chaque arme de 2 Cette arme à tir ultra rapide pouvant tirer jusqu'à 20.000 coups/minute, de par sa vitesse de tir, évite toute vibration importante due au recul des armes classiques. R E V E N D I C A T I O N S 10) Arme à tir ultra rapide caractérisée par un fonctionnement en cinematique continue tant au niveau du tir qulen celui de l'alimentation. 20) Arme à tir ultra rapide conforme à la revendication 1, caractérisée par le fait que toutes les informations de mise à feu et de couplage entre plusieurs armes sont à commandes électroniques. 30) Arme à tir ultra rapide conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que les munitions, à défilement continu, sont entraînées par un barillet "ouvert devant l'orifice du canon pour la mise à feu. 4 ) Arme à tir ultra rapide conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la mise à feu est électrique avec commande électronique et s'effectue pendant le mouvement circulaire du barillet sans aucun mouvement alternatif de pièce mécanique. 50) Arme à tir ultra rapide conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le tir peut être suspendu sans que le défilement des munitions devant l'orifice du canon cesse, ceci afin de pouvoir reprendre le tir à chaque instant sans avoir à vaincre l'inertie due à la masse des munitions si celles-ci se trouvaient au repos. 60) Arme à tir ultra rapide conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que l'alimentation en munitions peut s'effet tuer tant à l'aide de chargeurs qu'à partir d'un magasin de munitions dit nen vrac". 70) Arme à tir ultra rapide conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la cadence de tir peut être variable suivant la vitesse d'alimentation en munitions, elle-même fonction de la vitesse de rotation des moteurs. 80) Arme à tir ultra rapide conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que plusieurs armes couplées entre elles peuvent avoir leur tir décalé l'une par rapport à l'autre de 90) Arme à tir ultra rapide conforme aux revendications 1 et 2, caractérisée en ce que, du fait du couplage de plusieurs armes, celles-ci puissent intercepter un missile. 100) Arme à tir ultra rapide conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que le tir s'effectue par rafales de 1 à 4/10 de seconde et qu'un refroidissement de l'arme intervient après un nombre déterminé de rafales au moyen d'air ou de gaz (type azote liquide), envoyé dans des canalisations prévues a cet effet