Brevet FR2431676A1 — publié le 19800215

La présente invention concerne un projectile, notamment pour arme à canon rayé, du type comportant un noyau enrobé dans une chemise de protection On connait déjà des projectiles comportant un noyau enrobé de chemises de métaux diverse destinés à contenir des noyaux plats ou partiels en métaux durs ou mous. Ces chemises servent d'intermédiaires entre les noyaux et l'ame des tubes ou canons rayés des armes utilisant de tels projectiles. En fonction des diverses utilisations de ces projectiles et de leurs diverses compositions, ces projectiles peuvent entrainer la destruction de l'arme, notamment dans le cas de tirs directs d'un projectile réalisé en un matériau extradur Ces projectiles traditionnels présentent également l'inconvénient d'avoir leurprofil détruit lorsqu'il est'réalisé en métal mou par friction dans les rainures du canon de 11 arme sans que ces projectiles soient en outre animés du mouvement de giration que ces rayures se proposent de leur imprimer pour assurer un vol balistique optimal. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et se propose de créer un projectile d'une conception simple, susceptible d'être utilisé pour tous types d'armes, d'un prix de revient faible et présentant des qualités physiques et chimiques extremement favorables pour sa fabrication et pour sa mise en oeuvre. A cet effet, l'invention concerne un projectile, notamment pour arme à canon rayé, du type comportant un noyau enrobé dans une chemise de protection, projectile caractérisé en ce que la chemise de protection,en forme de sabot, est réalisée en matériaux plastiques tels que ceux appartenant au groupe des polyamides. La chemise de protection du projectile réalisée en polyamide permet d'éviter tous les inconvénients ci-dessus décrits et présente, en outre, un coefficient de glissement particulièrement bas, un comportement chimique neutre, une absence d'abrasion vis-à-vis de l'acier, des qualités mécaniques et une aptitude au moulage telle qu'il est possible de fabriquer ce projectile de façon économique en série. Ce projectile peut être adapté à divers types de tirs et à divers types d'armes, tels que sport, chasse, usage militaire, arme de défense. Suivant l'application particulière de ce projectile à tel ou tel type d'arme, la chemise de protection en polyamide est adaptée à chacune des conditions possibles de pression nécessaire aux divers usages. Suivant une autre caractéristique de l'invention7 le sabot est solidaire du noyau. Le projectile se déplaçant dans le canon effectue de par ses qualités une prise optimale de rayures et constitue un corps aérodynamique parfaitement concentrique et sans risque de balourd Le sabot est tel qu'il accompagne le projectile sur sa trajectoire jusqu a l'objectif en lui assurant un "vol balistique" aussi proche de l'idéal que possible. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sabot est constitué d'un manchon cylindrique s'appliquant parfaitement sur le pourtour du noyau ce manchon étant obturé à l'une de ses extrémités par un culot. Le culot du sabot en polyamide permet de résister à l'action de chaleurs intenses produites par la combustion de la poudre. Le culot sort intact de la haute température du départ du coup de feu et n'est pas déformable. De ce fait, il est exempt de perturbations et effectue un "vol balistique" optimal. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'arête périphérique frontale du sabot est chanfreinée pour former un arrondi ou un tronc de cône Suivant une autre caractéristique de l'invention, la partie arrière du sabot formant le culot est constituée d'une base plate. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sabot présente un décolletage dans sa partie médiane et sur sa périphérie. Ce décolletage permet une diminution du frottement dans le canon. La pression créée par la combustion de la poudre est ainsi diminuée du fait de la diminution sensible du coefficient de frottement. Cette diminution de pression permet d'accroitre la charge et, donc, la performance du projectile. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le sabot comporte des ceintures de guidage de forme annulaire au niveau du décolletage. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le noyau du projectile est formé d'un corps cylindrique logé dans le sabot et d'une tête en forme d'ogive prenant appui sur la face frontale du sabot. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le noyau comporte une tête de forme tronconique venant en appui sur la face frontale du sabot. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le noyau comporte une tête conique venant en appui sur la face frontale du sabot. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la tête du noyau est d'un diamètre sensiblement inférieur au diamètre du canon de l'arme dans sa partie la plus étroite. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le noyau est creux. Dans ce cas, il est possible de remplir la partie en creux du noyau par des matières explosives, incendiaires, etc. I1 est possible également de remplir ce noyau d'une matière inerte et légère, telle que du mastic ou de la cire. Le projectile devient alors très léger et ne présente qu'une énergie cynétique faible qu'il est possible d'abaisser autant que souhaité en réduisant la charge de poudre. La présente invention sera mieux comprise à l'aide dé modes de réalisation d'un projectile conforme à l'invention, représentés schématiquement, à titre d'exemplesnon limitatifs, sur les dessins ci-joints, dans lesquels - la figure 1 est une vue de côté d'un premier mode de réalisation du culot du projectile - la figure 2 est une vue de côté d'un second mode de réalisation du culot du projectile - la figure 3 est une vue de côté d'un troisième mode de réalisation du culot du projectile - la figure 4 est une vue de côté d'un quatrième mode de réalisation du culot du projectile ; - la figure 5 est une vue de côté d'un cinquième mode de réalisation du culot du projectile ;; - la figure 6 est une vue de côté d'un sixième mode de réalisation du culot du projectile - la figure 7 est une vue de côté d'un septième mode de réalisation du culot du projectile - la figure 8 est une vue de côté d'un huitième mode de réalisation du culot du projectile - la figure 9 est une vue de côté d'un premier mode de réalisation du projectile , - la figure 10 est une vue de coté d'un second mode de réalisation du projectile - la figure 11 est une vue de côté d'un troisième mode de réalisation du projectile - la figure 12 est une vue de côté d'un quatrième mode de réalisation du projectile - la figure 13 est une vue de côté d'un projectile classique perforant une cloison - la figure 14 est une vue de côté d'un mode de réalisation particulier du noyau du projectile - la figure 15 est une vue de côté d'un cinquième mode de réalisation du projectile - la figure 16 est une vue de côté d'un sixième mode de réalisation du projectile. Selon la figure 1, le projectile conforme à l'invention se compose d'un noyau non représenté, et d'une chemise de protection en forme de culot 1. Le culot I est constitué d'un manchon cylindrique 2 s'appliquant sur la partie cylindrique du noyau non représenté. Le manchon 2 est obturé à l'une de ses extrémités par un culot 3. La sabot 1 présente un diamètre intérieur D2 correspondant au diamètre extérieur de la partie cylindrique du noyau. I1 présente également un diamètre D3 correspondant au calibre du canon de l'arme. La longueur L2 définit la dimension de la partie cylindrique. La longueur L3 définit la dimension de la partie cylindrique augmentée du culot. L'arête périphérique frontale 4 du sabot est chanfreinée pour former un arrondi. Selon la figure 2, le sabot 5 comporte un décolletage 6 dans la partie cylindrique. I1 est possible de prévoir des ceintures de guidage 7 en nombre variable au niveau du décolletage 6, destinées à favoriser le guidage du projectile dans le fût du canon L'arête périphérique frontale 8 est chanfreinée. Le culot 9 présente la forme d'une base plate dont l'arête arrière extérieure 10 est à angle droit Le diamètre D2 correspond sensiblement au diamètre de la partie cylindrique du noyau non représenté ; le diamètre D3 correspond au calibre du canon de l'arme. Selon la figure 3, le sabot Il comporte un culot 12 de forme conique. Le logement intérieur 13 est de forme correspondant dans sa partie arrière à la forme du culot 12. L'arête frontale 14 est chanfreinée Les diamètres et les longueurs correspondent à celles déjà décrites aux figures précédentes. Selon la figure 4, le sabot 15 présente un culot de forme conique 16. I1 comporte également un décolletage 17 au niveau duquel sont prévues un certain nombre de ceintures de guidage 18 Les diamètres D2, D3 correspondent, comme préalablement décrit, au diamètre du noyau du projectile ainsi qu'au calibre du canon de l'arme. Selon la figure 5, le sabot 19 comporte une arête périphérique frontale 20 chanfreinée, l'arête extérieure 21 du culot 22 est également chanfreinée. Selon la figure 6, le sabot 23 comporte une arête avant frontale 24 chanfreinée. L'arête 25 du culot 26 est également chanfreinée. Le sabot 23 comporte, en outre, un décolletage 27 pourvu de ceintures de guidage 28. Selon la figure 7, le sabot 29 comporte une arête avant extérieure 30 chanfreinée. Le culot 31 présente une forme particulière. En effet, la partie périphérique 32 du culot est une base plate. La partie médiane et concentrique 33 du culot 31 est de forme conique. Le culot 31 présente donc une base mixte. Les diamètres D21 D3 et les longueurs L2 L3 correspondent aux diamètres et aux longueurs décrits dans les modes de réalisation précédents. Selon la figure 8, le sabot 34 présente un culot 35 constitué d'une base mixte1 c'est-à-dire une partie périphérique 36 constituée par une base plate et une zone centrale 37 de forme conique. L'arête extérieure frontale 38 est chanfreinée. Le sabot 34 présente, en outre1 un décolletage 39 pourvu de ceintures de guidage 40. Selon la figure 9, le projectile 41 est formé d'un sabot I tel que représenté à la figure 1 et d'un noyau 42. Le noyau 42 est formé d'une partie cylindrique 43 venant s'adapter dans le logement du sabot 1, et d'une tête 44 en forme d'ogive La tête 44 vient en butée sur la face frontale 45 du sabot 1. Selon la figure 10, le noyau 42 formé du corps cylindrique 43 et de la tête 44, est logé dans le sabot 5 décrit déjà dans la figure 2. Par ces modes de réalisation représentés aux figures 9 et 10, les sabots 1 et 5 sont parfaitement solidaires du noyau 42. Selon la figure 11, le projectile 46 est formé d'un sabot 1 précédemment décrit à la figure 1 et d'un noyau 47 Le noyau 47 est formé d'un corps cylindrique 48 prolongé dans sa partie avant d'une tête 49. Cette dernière vient en butée sur l'arête 45 du sabot I. Selon la figure 12, le projectile 50 est constitué d'un sabot 29 tel que décrit à la figure 7 et d'un noyau 47 analogue à celui de la figure 11 précédente Dans les modes de réalisation representés aux figures Il et 12, les sabots 1 et 29 sont entièrement solidaires du noyau 47. Selon la figure 13, le projectile 51 est un projectile traditionnel perforant une cloison 52 Le projectile 51 a des performances limitées en perforation en raison de sa dureté limitée. En effet, une partie de l'énergie est absorbée par la déformation propre du projectile 51 lors de l'impact La forme particulière en ogive du projectile 51 augmente le frottement lors de la traversée de la cloison 52 et l'élasticité du métal constituant la cloison 52 tend à se resserrer sur le corps du projectile 51. I1 est à noter que, pour la perforation d'une plaque métallique telle que la cloison 52, il est nécessaire de faire appel pour les projectiles classiques à deux principes. Le premier principe est la nécessité d'une pression élevée qui, lorsqu'elle dépasse la contrainte admissible en cisaillement par la cloison 52, provoque une rupture locale du métal. Ceci constitue l'effet de "poinçonnage". Cet effet est obtenu pour des vitesses de projectile supérieures à 25 000 m par minute. Le second principe se rapporte au refoulement du métal lorsqu'il est traversé par le corps du projectile ; ceci nécessite une énergie résiduelle très importante après poinçonnage. Selon la figure 14 le noyau 53 présente une forme particulière appliquée à des domaines nécessitant de grandes propriétés de perforation. Le noyau 53 est constitué d'une partie cylindrique 54 prolongée vers l'avant d'une tête 55 de forme conique. Le diamètre D1 est sensiblement inférieur au calibre du canon de l'arme ; le diamètre D2 correspond sensiblement au diamètre intérieur d'un type de sabot précédemment décrit. La longueur L1 correspond aux dimensions de la tête 55, tandis que la longueur L2 correspond aux dimensions de la partie cylindrique 54 du noyau 53. Selon la figure 15, le projectile 56 est constitué d'un sabot 1 décrit précédemment à la figure 1, et d'un noyau 53 également décrit ci-dessus. Selon la figure 16, le projectile 57 est constitué de la combinaison du sabot 5 décrit à la figure 2, avec le noyau 53. D'autres possibilités de combinaison de sabot et de noyau différents, telles que décrit aux figures précédentes, peuvent être mises en oeuvre. Selon les figures 15 et 16, les projectiles 56 et 57 présentent une forme telle qu'ils permettent d'atteindre immédiatement une pression élevée et diminuent le frottement lors de la traversée d'une cloison. Le noyau 53 est réalisé en acier extradur trempé à coeur après usinage. La dureté particulière de ce projectile en acier, combiné avec les sabots 1 ou 5 réalisés en polyamide, permet d'améliorer considérablement les différentes qualités des projectiles. Dans les différents modes de réalisation des projec tilles ci-dessus décrits, le sabot plastique est réalisé en polyamide et le noyau de diverses formes peut être réalisé en divers matériaux plus ou moins durs, tels que du plomb ou bien un acier trempé. La tête du noyau est d'un diamètre juste inférieur au diamètre du tube du canon rayé dans sa partie la plus étroite, c'est-à-dire celle correspondant au sommet des rayures, de telle sorte que la tête ne soit à aucun moment de son parcours dans le fût en contact avec ces rayures. Ainsi, la tête du noyau n' est pas modifiée dans sa forme comme cela est le cas de tous les projectiles connus à ce jour. Les rayures n'agissent que sur le sabot en polyamide, mais la nature sensiblement élastique de ce matériau atténue sensiblement l'importance des marques faites par les rayures et, par conséquent, les qualités aérodynamiques du projectile sont conservées. Ceci n'est pas le cas pour les balles classiques comportant une chemise de métal plus mou que l'acier du tube rayé du canon ou d'une balle homogène réalisée exclusivement en plomb pur ou en alliage.Dans le cas de ces balles traditionnelles, le forcement dans les rayures du canon comprime à ces endroits le métal et entraine, de ce fait, une déformation ou un allongement du projectile susceptible d'entrainer des modifications internes du point de vue balistique et aérodynamique. I1 se produit, notamment,des déplacements du centre de gravité et, donc une modification de l'équilibrage.De tels inconvénients sont totalement évités par la conception du projectile conforme à l'invention. I1 est à noter également que, pour les projectiles conformes à l'invention, la solidarisation intégrale et permanente du noyau et du sabot en polyamide de bout en bout de la phase du tir, c'est-à-dire à partir de l'instant précis où la balle amorce son mouvement en avant dans l'arme, sous leffet de la poussée des gaz de combustion de la poudre jusqu'à l'instant oU se produit la pénétration dans l'objectif, est favoriséepar le profil de la partie avant du sabot. L'épaisseur de la partie avant du sabot est telle que ce dernier ne subit en rien la résistance de l'air au cours de son trajet à grande vitesse. Suivant que la vitesse est plus ou moins élevée, il est nécessaire de contrôler au plus juste les effets de la pression plus ou moins forte exercée au niveau du culot du sabot en polyamide. C'est ainsi que deux dispositions décrites dans les figures ci-dessus, ont été prises. La première disposition se rapporte au fait que l'extrémité arrière du prolongement cylindrique du noyau correspond à la forme de la cavité intérieure du sabot. La seconde disposition se rapporte au profil arrière extérieur du sabot et présente des formes variables, telles qu'une base plate classique, une base conique, une base chanfreinée sur son pourtour extérieur, ou bien encore une base mixte, c'est-à-dire une base plate à sa périphérie, la zone centrale présentant un relief conique. REVENDICATIONS 1) Projectile, notamment pour arme à canon rayé, du type comportant un noyau enrobé'dans une chemise de protection, projectile caractérisé en ce que la chemise de protection en forme de sabot (1, 5, 11, 15, 19, 23, 29, 34) est réalisée en matériaux plastiques tels que ceux appartenant au groupe des polyamide 2) Projectile conforme à la revendication I, caractérisé en ce que le sabot (1, 5, 11 15, 19, 23, 29, 34) est solidaire du noyau (42, 47, 53). 3) Projectile conforme aux revendications 1 et 2 précédentes, caractérisé en ce que le sabot (1, 5, 11, 15, 19, 23, 29, 34) est constitué d'un manchon cylindrique s'appliquant parfaitement sur le pourtour du noyau (42, 47, 53), ce manchon étant obturé à l'une de ses extrémités par un culot (3, 9, 12, 16, 22, 26, 31, 35). 4) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications I à 3 précédentes, caractérisé en ce que l'arête périphérique frontale (4, 8, 14, 20s 24, 30, 38) du sabot (1, 5, 11, 19, 23, 29, 34) est chanfreinée pour former un arrondi ou un tronc de cône. 5) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4 précédentes, caractérisé en ce que la partie arrière du sabot formant le culot (3, 9, 22, 26) est constituée d'une base plate. 6) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5 précédentes, caractérisé en ce que le sabot (5, 15, 23, 34) présente un décolletage (6, 17, 27, 39) dans sa partie médiane et sur sa périphérie. 7) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6 précédentes, caractérisé en ce que le sabot (5, 15, 23, 34) comporte des ceintures de guidage (7, 18, 28, 40) de forme annulaire au niveau du décolletage (6, 17, 27, 39). 8) Projectile conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le culot (12, 16) du sabot (11, 15) est de forme conique. 9) Projectile conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que le logement (13) du sabot (Il, 15) est de forme conique dans sa partie arrière correspondant à la forme du culot (12, 16). 10) Projectile conforme à la revendication I, caractérisé en ce que le culot (22, 26) présente une base plate dont le profil arrière extérieur est chanfreiné. 11) Projectile conforme à la revendication I, caractérisé en ce que le culot (31, 35) présente une base mixte, la partie périphérique (32, 36) étant plate, tandis que la zone centrale (33, 37) présente un profil conique 12) Projectile conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le noyau (42) est formé d'un corps cylindrique (43) logé dans le sabot (1, 5) et d'une tête (42) en forme d'ogive prenant appui sur la face frontale (45) du sabot (1) 13) Projectile conforme aux revendications 1 et 12 précédentes, caractérisé en ce que le noyau (47) comporte une tête (49) de forme tronconique venant en appui sur la face frontale (45) du sabot (1). 14) Projectile conforme aux revendications 1 et 12 précédentes, caractérisé en ce que le noyau (53) comporte une tête conique (55) venant en appui sur la face frontale du sabot (1, 5). 15) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 14 précédentes, caractérisé en ce que la tête (44, 49, 55) du noyau (42, 47, 53) est d'un diamètre sensiblement inférieur au diamètre du canon de l'arme dans sa partie la plus étroite. 16) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 15 précédentes, caractérisé en ce que le profil de la face frontale (4, 8, 14, 20, 24, 30, 38) du sabot (1, Il, 15, 19, 23, 29, 34) est dans le prolongement du profil de la tete (44, 49, 55) du noyau (42, 47, 53). 17 ) Projectile conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 16 précédentes, caractérisé en ce que le noyau (42, 47, 53) est creux.