Brevet FR2475207A1 — publié le 19810807

La présente invention concerne une culasse mobile munie d'une tête oscillante, destinée à une mitrailleuse de type Gatling. La figure I est une coupe longitudinale d'une mi- trailleuse de type Gatling munie d'une culasse matérialisant la présente invention; La figure 2 est une vue en plan de la culasse mobile représentée sur la figure 1; La figure 3 est une coupe transversale de la mitrail- leuse de la figure 1; et La figure 4 est un diagramme des forces agissant sur la culasse mobile. La mitrailleuse Gatling représentée sur la figure 1 possède un système de verrouillage de culasse essentiellement du type représenté dans le brevet des Etats-Unis no 3 611 871 du 12 octobre 1971 et du type de celui de la mitrailleuse GAU-8/A décrite dans le descriptif technique ADTC-TR-73-66 de septembre 1973. La culasse mobile du brevet des Etats-Unis no 3 611 871 possède un corps télescopique en deux parties alors que la culasse mobile de la mitrailleuse GAU-8/A repré- sentée sur la figure 14 du descriptif, possède un corps rigide. Dans les deux cas, le mouvement de va-et-vient longitudinal de la culasse mobile est commandé par un chemin de came principa- le fixé dans le carter de la mitrailleuse, qui entraîne un galet de came axé radialement sur la culasse mobile, et la rotation de verrouillage et de déverrouillage de la tête de culasse mobile est commandée par un chemin de came fixé dans le carter de la mitrailleuse, entraînant un galet de came fixé à la culasse mobile sur un-axe parallèle à l'axe longitudinal de la culasse et séparé de celui-ci. La mitrailleuse comprend plusieurs (par exemple cinq) canons 10, fixés sur un rotor avant 12 fixé lui-même sur un rotor arrière 14 solidaire d'un carter arrière 16, tous tou- rillonnés pour rotation autour d'un axe longitudinal 17 dans un palier avant 18 et un palier arrière 20 logés dans un carter fixe en trois parties 22. Un certain nombre (par exem- ple cinq) d'ensembles de chemins de glissement sont boulonnés sur le rotor afin de recevoir, entre ensembles contigus, un nombre égal de culasses mobiles 24. Chaque ensemble comprend les chemins 26, 28, 30 et 32. Chacune des culasses mobiles 24 comprend un corps de culasse mobile 34 muni de coulisseaux 36, 38 qui s'engagent dans les chemins de glissement du rotor. Un galet de culasse mobile ou galet de came 40 est monté sur un axe à tête 42 fixé suivant un axe radial'sur le corps de culasse mobile 34. Ce galet 40 se déplace dans le chemin de la came principale 44 formé dans le carter 22. Pendant que l'ensemble de rotors 12, 14 tourne avec ses culasses mobiles 24, le chemin de la came principale 44 fait osciller les cu- lasses mobiles vers leurs points avant et arrière d'arrêt momentané du mouvement et entre ces points. Un verrou ou tête de culasse mobile 46 est monté sur palier dans le corps de culasse mobile 34 pour une oscillation limitée autour de son axe longitudinal 48. La tête de culasse est munie de plusieurs tenons de verrouillage 60 faisant saillie radialement; un côté de l'un d'eux est mis au contact d'un bossage 61 du che- min sur l'ensemble de rotors 12, 14 quand la tête de culasse mobile est en position angulaire de déverrouillage. Cette par- tie de chemin empêche la rotation de la tête de culasse par rapport au corps de la culasse dans le sens du verrouillage sauf quand la culasse mobile se trouve au point d'arrêt momen- tané du mouvement, alors que ladite partie est dépassée et n'est plus en contact avec le côté du tenon. La rotation dans le sens du déverrouillage au-delà de la position de déverouil- lage est empêchée par le passage de l'ergot d'armement 63 dans une large fente de la tête de culasse et une fente étroite du corps de culasse et sa mise en contact avec la paroi latérale de la fente de la tête de culasse. Un galet 50 à mouvement de rotation linéaire est monté pour rotation sur un axe à tête fixé sur un galet de came 54 suivant un axe parallèle à l'axe longitudinal de la tête de culasse et séparé de celui- ci. Le galet de came est fixé coaxialement sur la tête de culasse mobile. Pendant l'arrêt momentané avant du mouvement de la culasse mobile, le galet 50 s'engage dans un chemin de came 56 formé dans une came de verrouillage 58 fixée sur le carter 22 de la mitrailleuse. Lorsque l'ensemble de rotors tourne, le chemin de came 56 fait osciller la tête de culasse mobile 46 autour de son axe longitudinal 48 de la position de dé- verrouillage à la position de verrouillage puis à la posi- tion de déverrouillage et, par ce moyen, met en contact les tenons de verrouillage 60 de la tête de culasse avec les tenons de verrouillage 62 formés dans le rotor avant 12 contigu aux extrémités arrière des canons 10, puis les sépare. La longueur de la saillie radiale des coulisseaux 36, 38 depuis l'axe longitudinal 48 de la culasse mobile est notablement plus grande que la longueur de la saillie radiale des tenons de verrouillage 60 par rapport à l'axe 48. La culasse mobile effectue un mouvement de va-et-vient sur ses chemins de glissement porteurs dans le rotor, sous l'effet de la composante axiale de la force engendrée par l'interaction entre le galet d'entraînement de la culasse et la came hélicoïdale située dans le carter de la mitrailleuse. La composante latérale de la force engendrée par cette inte- raction doit être contrariée par une force latérale opposée d'égale valeur entre la culasse mobile et les chemins de glissement dans le rotor. Ces chemins étant situés radiale- ment vers l'intérieur à partir de la came du carter de la mitrailleuse, les forces latérales précitées forment un cou- ple auquel doit être opposé un couple égal de sens contraire constitué d'une paire de forces radiales entre la culasse et les chemins de glissement dans le rotor. Les forces radiales, ainsi que les forces latérales entre culasse et rotor, engendrent une résistance de frotte- ment au déplacement axial de la culasse. Etant donné que la composante axiale de la force entre la came hélicoïdale et le galet de came doit être au moins égale à la résistance totale de frottement, il existe un angle d'hélice maximal possible pour cette came. Cet angle maximal, joint à d'autres exigen- ces fonctionnelles de la came, détermine un diamètre minimal possible pour celle-ci. L'écartement latéral entre la paire de forces radiales est normalement comparable au diamètre extérieur de la tête de culasse. La présente invention permet un écartement laté- ral approximativement double de l'écartement classique, ce qui réduit de moitié la valeur des forces radiales entre culasse et chemins de glissement du rotor par rapport à la valeur classique. Etant donné que la somme des forces ra- diales et latérales entre culasse et rotor est réduite par ce moyen, la résistance de frottement engendrée est diminuée ainsi que la composante axiale minimale acceptable de la force du galet. La réduction de la composante axiale de la force du galet par rapport à la composante latérale augmente l'angle d'hélice maximal possible et, de ce fait, réduit le diamètre minimal possible de la mitrailleuse. Les avantages résultant de l'élargissement des che- mins de la culasse mobile au maximum possible peuvent être expliqués en examinant les forces qui agissent sur cette culasse. Le diagramme de la figure 4 est établi suivant une coupe perpendiculaire à l'axe longitudinal de la culasse mobile. La composante de la force exercée par la paroi du chemin de la came principale sur le galet d'entraînement de la culasse perpendiculairement à l'axe longitudinal est dési- gné par Fr. Cette force tend à basculer le galet dans le sens inverse des aiguilles d'une montre avec un moment égale à Fr x dl, o dl est la distance de la force au-dessus du che- min. Le moment Fr x di, souvent appelé moment de renverse- ment, est contrarié par un couple engendré par les forces du chemin de glissement Ft. Le couple a pour valeur Ft x d2, o d2 est la largeur du chemin de glissement. Etant donné que- la culasse mobile doit être en équilibre de rotation, Fr x dl Ft X d2 d'o l'on tire F = F d t r i d2 Cette expression montre que la force du chemin de glissement est directement proportionnelle à la hauteur du galet et inversement proportionnelle à la largeur du chemin. La force du chemin de glissement peut être réduite au mini- mum o, à l'inverse, la force du galet peut être maximali- sée, en augmentant la largeur du chemin d2 et en diminuant la hauteur du galet dl. Le frottement qui freine le mouvement de la culasse mobile et demande une puissance absorbée accrue est engendré par la force du chemin de glissement, Ft. Ce frottement doit être réduit et la charge du galet augmentée afin de réaliser une came principale au plus petit diamètre et, par ce moyen, une mitrailleuse Gatling au diamètre le plus réduit possible. R E V E N D I C A T I O N S 1. Mitrailleuse de type Gatling comprenant un carter (22); un ensemble de rotors (12, 14) monté sur pa- liers dans le carter pour rotation autour de son axe longi- ç tudinal (17) et,fixés sur lui plusieurs paires de chemins de glissement disposées en couronne, les chemins de chaque paire étant éloignés l'un de l'autre par un premier intervalle; et 10. un nombre égal de jeux de tenons de verrouil- lage (62) disposés en couronne; un nombre égal de culasses mobiles (24) dispo- sées en couronne dans l'ensemble de rotors, chacune située entre les chemins de glissement d'une même paire; 15. chaque culasse mobile étant composée d'un corps de culasse (34) muni d'une paire de coulisseaux (36, 38) faisant saillie radialement, chacune des paires de coulisseaux étant engagée dans une paire cor- respondante de chemins de glissement; 20. d'une tête de culasse (46) montée sur palier sur son axe longitudinal pour osciller autour de cet axe par rapport au corps de culasse et munie d'un jeu de tenons de verrouillage (60) pour engagement provisoire avec les tenons (62) de l'un des jeux de tenons de verrouillage de l'ensemble de rotors, chacun des tenons (60) du jeu de te- nons de la tête de culasse étant muni d'un prolongement radial à un second intervalle inférieur à la moitié du premier intervalle précité, et au moyen duquel chacun des tenons de verrouillage (60) de la tête de culasse mobile en cours d'oscillation dégage les chemins adjacents du rotor qui supportent les coulisseaux respectifs du corps de la culasse mobile correspondante.