Brevet FR2493978A1 — publié le 19820514

Procédé de fabrication d'un projectile autopropulsé et pro- jectiles obtenus par ce procédé. La présente invention se rapporte aux projectiles autopropulsés, notamment du type dans lequel la charge d'a- morçage est activée par percussion radiale ou latérale. Plus particulièrement, la présente invention con- cerne un procédé de fabrication des projectiles en question, et les produits obtenus par ce procédé. Des projectiles autopropulsés de cette catégorie sont décrits dans les brevets italiens no 866.111, 932.381 et 972.058. Dans ces brevets, on décrit des projectiles au- topropulsés comprenant un corps de projectile de conforma- tion appropriée, par exemple en ogive, une charge de propul- sion logée dans un creux pratiqué dans ce corps et une char- ge d'amorçage placée annulairement et appropriée pour être activée par une percussion radiale ou latérale par rapport au corps du projectile. Le creux pratiqué dans le corps du projectile et rempli de la charge de propulsion est fermé postérieurement par un disque de matière destructible, de sorte qu'en conséquence de la percussion, il se produit l'ex- plosion d'une charge d'amorçage qui amorce la charge de pro- pulsion directement ou par des évents, amorce la charge de propulsion et cette dernière provoque l'expulsion du projec- tile du canon de l'arme à feu, sans laisser dans la chambre de l'arme l'enveloppe de cartouche classique à éjecter avant d'introduire subséquemment un autre projectile et de tirer. En ce qui concerne la facilité de manoeuvre, la vitesse de tir et la suppression de problèmes auxiliaires (comme par exemple le stockage provisoire d'enveloppes de cartouches tirées avec les armes classiques montées sur des avions ou des blindés), les avantages des projectiles de la catégorie ci-dessus sont évidents et ne nécessitent pas d'au- tres commentaires. Cependant, même pour les projectiles indiqués dans ces brevets, on a noté des problèmes et inconvénients de grande importance dans beaucoup d'applications, que l'on peut résumer brièvement comme suit: 1) Pour garantir une exploitation complète des gaz dégagés dans la chambre d'amorçage et, par suite, de la puissance produite par l'amorçage de la charge de propulsion, il faut une jonction remarquablement serrée entre la surface exté- rieure du projectile, les parois adjacentes de la chambre de l'arme à feu et l'alésage du canon. 2),En cas de ratés ou d'absence de coup de feu, l'éjection de l'arme du projectile qui n'a pas explose s'avère diffici- le. A ces problèmes qui concernent strictement le fonc- tionnement, il y a lieu d'ajouter ceux qui ont trait à la fabrication des projectiles en question. En fait, dans le cas de projectiles du type pré- senté dans le brevet italien no 386.111 précité, il fautdif- férents usinages de précision pour former la partie dirigée vers l'intérieur du bord inférieur o est contenue l'amorce avec les évents correspondants assurant la liaison avec la charge propulsive, ou pour l'introduction de la charge -pro- pulsive. Dans le cas de projectiles du type présenté dans les brevets italiens n0 932.381 et 972.058, les figures cor- respondantes suffisent pour démontrer les difficultés de fa- brication, surtout du point de vue de l'usinage et de l'as- semblage subséquent des différents composants du projectile. L'invention a principalement pour objet un projec- tile autopropulsé dans lequel les inconvénients et les pro- blèmes de fonctionnement esquissés ci-dessus soient avanta- geusement résolus en grande partie. L'invention a plus spécifiquement pour objet un projectile autopropulsé dont les caractéristiques structu- rales garantissent un glissement axial correct du projecti- le le long du canon de l'arme, après la percussion, tout en garantissant un contact avec les rayures de l'arme empêchant les oscillations axiales nocives. L'invention a également pour objet spécifique un projectile autopropulsé de caractéristiques structuralesga- rantissant le centrage du projectile dans la chambre de l'a- rme à feu. L'invention a encore spécifiquement pour objet un projectile autopropulsé comportant une extrémité postérieu- re ou base pourvue de moyens pouvant être contactés par le crochet d'extraction du bloc de culasse de l'arme, de façon qu'en cas de raté l'opération de réarmement permette d'ex- traire de la chambre de l'arme le projectile qui n'a pas explosé. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication de projectiles autopropulsés selon l'invention d'un type fiable et simplifié, évitant pratiquement les pro- blèmes industriels précités. On atteint ces objectifs, ainsi que d'autres ob- jectifs, au moyen d'un véhicule autopropulsé du type compre- nant un corps profilé comportant une portion antérieure mas- sive et une portion postérieure tubulaire à l'intérieur de laquelle est formé un creux ouvert vers la base du projec- tile et fermé par une couche de matière destructible, une charge de propulsion étant logée dans ladite portion tubu- laire, en contact direct avec une charge d'amorçage logée dans une cavité annulaire, caractérisé en ce que ladite ca- vité est formée entre la surface intérieure de la portion tubulaire postérieure et une bordure ou bride en saillie qui fait partie de la portion antérieure massive, la surface de cette bordure située en regard de ladite cavité comportant des cannelures ou des ondulations sensiblement parallèlesà l'axe du projectile et faisant saillie vers l'intérieur de ladite paroi de la cavité, la paroi de la portion tubulaire postérieure présentant par ailleurs à partir de la couchede la matière destructible une épaisseur décroissante et for- mant-un épaulement en saillie à l'extérieur de la surfacede la portion tubulaire, l'angle d'inclinaison de sa génératri- ce devant être compris entre 20 et 100 par rapport à l'axe du projectile. Le procédé de fabrication du projectile sans en- veloppe selon l'invention est, quant à lui, caractérisé par les opérations suivantes a) On forme par emboutissage une préforme solide du projectile à partir de fil ou de feuillard métallique; b) On étampe la préforme pour former partielle- ment le creux de la portion postérieure tubulaire et labor- dure limitant l'espace creux devant loger la charge d'amor- çage et l'on forme les ondulations; c) On étire la préforme pour achever la portion tubulaire; d) On introduit la charge d'amorçage dans l'espa- ce creux et l'on déforme par emboutissage la bordure pour élargir son extrémité de base pénétrant dans le creux, et l'on rapproche cette extrémité de base de la paroi adjacen- te de la portion postérieure tubulaire; e) On introduit une charge propulsive et on l'en- ferme au moyen d'une couche de matière destructible; f) On borde ou l'on replie partiellement le bord de la base vers l'intérieur de la portion postérieure tubu- laire. D'autres caractéristiques et avantages du projec- tile autopropulsé et de son procédé de fabrication selon li n- vention ressortiront plus clairement de la description dé- taillée qui va suivre en regard du dessin annexé donné uni- quement à titre d'exemple non limitatif, dont: La Fig. 1 est une vue latérale en coupe partielle du projectile sans enveloppe selon ilinvention; La Fig. 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1; La Fig. 3 est une vue analogue à la Fig. 1 d'un autre mode d'exécution du projectile de la Fig. 1; Les Fig. 4A, 4B, 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, 8B, 9A, 9B, 10, 11A, 11B, 12A, 12B sont des vues schématiques des stades de fabrication du projectile de la Fig. 1l Sur les figures qui représentent à titre d'exem- ple non limitatif un mode d'exécution préféré de l'invention, ainsi que le procédé de fabrication, la référence 20 désigne, de façon générale, un projectile autopropulsé susceptible d'être actionné par percussion radiale ou latérale, du type convenant particulièrement pour des armes semi-automatiques et automatiques, mais pouvant aussi être utilisé pour des tirs séparés. Les projectiles de ce type sont en général conte- nus dans un chargeur inséré dans l'arme, puis le bloc decu- lasse enfonce le projectile ou la cartouche supérieure du chargeur dans la chambre d'amorçage de l'arme. Le projectile 20 comprend un corps 21 de préféren- ce d'une seule pièce comportant un nez massif 22 qui est sou- vent appelé "la balle", et une portion tubulaire postérieure ou douille 23. Le nez 22 comprend une portion antérieure 24 s'é- largissant vers l'arrière et vers l'extérieur et une portion de liaison 25 ayant un diamètre constant égal au diamètre maximum de la portion antérieure 24; le diamètre maximum du nez 22 et, par suite, de la portion antérieure 24 est lé- gèrement inférieur à celui de l'alésage de l'arme à laquelle est destiné le projectile. La démarcation entre le nez 22 et la douille 23 est réalisée par un épaulement 26 étroit, in- cliné vers l'arrière et vers l'extérieur, duquelpartladouil- le 23. Cette dernière a un diamètre sensiblement constant de l'épaulement 26 à une faible distance de sa base (comme on le décrira plus loin). Cette faible distance est définie par un plan pas- sant par une ligne (p) de la Fig. 1 à partir de laquelle la douille 23 forme un renflement (b) incliné vers l'extérieur, se terminant par une portion (c) repliée partiellement vers l'intérieur, qui définit le bord d'une ouverture 27 qui per- met la communication entre l'intérieur 28 de la chambre en arrière de la douille 23 du projectile et l'extérieur. A l'intérieur du projectile 20, la surface inté- rieure du corps 21 consiste en une paroi ou base 29 limitant le creux 28 de la chambre, et une bordure ou bride annulaire s'écartant radialement vers l'intérieur de la paroi exté- rieure de la douille 23, pour délimiter entre elles un com- partiment annulaire 128 communiquant librement avec la cham- bre 28 sur tout le passage annulaire 228. Le compartiment annulaire 128 contient un mélange d'amorçage (m) de n'importe quel type connu qui est enfoncé en général dans ledit compartiment à l'état de pâte humide au cours du montage. Comme le montre au mieux la Fig. 2, une bordure annulaire 30 comporte sur sa surface dirigée vers l'extérieur des ondulations verticales 32 séparées par des intervalles circonférentiels, sensiblement parallèles à l'axe du projec- tile 20. La charge de combustible 31 est reçue dans la cham- bre 28; elle peut être de n'importe quel type appropriécon- nu, par exemple la nitrocellulose, des balistites ou despou- dres à double ou triple base; des explosifs à composants multiples ayant différents caractères physiques, par exem- ple sous forme de laminés, de granulés, de granules sphéri- ques, d'éléments en bâtonnets, d'éléments en paillettes. On peut utiliser par ailleurs des poudres propulsives mélangées à des vernis imperméabilisants ou non, à des liants asphal- tiques ou de n'importe quelle façon appropriée pour former une masse remplissant le volume intérieur de la chambre 28. On verra, par ailleurs, que cette charge de combustible 31 est fortement tassée dans la chambre 28 de la douille 23,et est enfermée postérieurement par un tampon ou un opercule de matière destructible 33, en général vernie ou impermea- bilisée, située à l'intérieur du plan (p) précité. Dans la zone de l'opercule 33, la paroi deladouil- le 23 s'amincit progressivement vers la portion marginale (c) dans le but qui sera indiqué plus loin. Par ailleurs, il s'est avéré que l'angle d'incli- naison du bord du renflement (b) par rapport à l'axe du pro- jectile doit être, de préférence, compris entre 2 et 10 , tandis que la hauteur du renflement (b), qui est la distance entre l'ouverture de base 27 et un plan passant par la ligne (p), doit être, de préférence, comprise entre 0,15 et 0,30 fois le diamètre de la douille 23. Ce dernier diamètre est supérieur à l'alésage (calibre) de l'arme correspondante, et au moins équivalent, mais, de préférence, supérieur, au dia- mètre des rayures intérieures du canon, de sorte que, lors du tir, le projectile 20 aura un contact forcé suffisant avec les rayures pour que ces dernières lui communiquent la rotation axiale désirée. Le diamètre maximum du renflement (b) sera tel que son rapport au diamètre de la portion à diamètre constantde la douille 23, ou passant par la ligne (p), soit de préféren- ce d'environ 1,01 à 1,05. Ainsi, le renflement (b) aura un diamètre maximum supérieur à celui de l'alésage comme des rayures de l'arme à feu correspondante, de sorte que, lorsque le projectile 20 y est enfoncé sous l'action du bloc de culasse, le renflement (B) sera, en raison de son épaisseur relative, comprimé ra- dialement et aura, par suite, son diamètre réduit, ce qui provoque un ajustement à friction qui garantit que le projec- tile 20 est en position correcte pour s'aligner avec le per- cuteur, comme indiqué schématiquement en F. Par ailleurs, la nature de la douille 23 à paroi relativement mince au niveau du renflement (b) garantira ainsi une jonction serrée étan- che appropriée avec l'alésage de l'arme à feu lors du tir, toute la puissance des gaz explosifs agissant sur le projec- tile (du fait que les fuites de gaz sont supprimées) étant entièrement utilisées, sans gêner le déplacement du projec- tile dans le canon de l'arme à feu. Il y a lieu de mention- ner que les cannelures ou ondulations 32 à l'intérieur du compartiment annulaire 128 accroissent notablement la sensi- bilité à la percussion et, par suite, la fiabilité de l'a- morçage, du fait que les sommets et les creux des ondulations jouent le rôle d'enclumes pour le percuteur agissant suivant F. Effectivement, la surface de forme générale irré- gulière développée par les ondulations 32 provoque une com- pression du mélange de la charge d'amorçage plus efficace, ce qui entraîne une plus grande fiabilité à cet égard, etpar ailleurs il est clair que la structure du projectile selon l'invention réalise de façon naturelle en soi l'enclume con- tre laquelle le mélange d'amorçage est comprimé, sans néces- sité d'insertions ni d'organes auxiliaires pour constituer cette enclume. Une dernière caractéristique et un avantage impor- tant du projectile selon l'invention réside dans sa confor- mation de base, du fait qu'alors que le renflement (b) garan- tit le centrage dans le canon, l'espace vide 34 présent entre le disque 33 et l'ouverture 27, ainsi que le repliement par- tiel vers l'intérieur (sertissage) de l'extrémité postérieure de la douille 23 garantit une interaction particulière avec le bloc de culasse de l'arme à feu et le crochet d'extraction qui y est associé. Effectivement, ce crochet d'extraction, porté normalement par le bloc de culasse, accrochera norma- lement la partie repliée vers l'intérieur du vide 34. Il est clair que, lorsque le projectile 20 est enfoncé (comme on l'a déjà expliqué) dans la chambre de l'arme à feu, il se déplace à une vitesse relativement élevée, de sorte que,lors- que le bloc de culasse se referme, l'inertie éloigne le pro- jectile 20 de la face du bloc aussi loin que le permet le crochet d'extraction. Ce jeu permet ainsi une variation de l'emplacement du projectile 20 dans la chambre, mais, enrai- son du renflement (b) avec l'ajustage à friction produit en- tre le projectile 20 et la chambre,l'inertie est insuffisante pour provoquer l'éloignement du projectile 20 de la face de la culasse mobile. En raison de l'accouplement avec le crochet d'ex- traction, le bloc de culasse ou la culasse mobile restera en position avant ou ferméeen cas de raté. Dans cette éventua- lité, on peut réarmer l'arme à feu manuellement pour permet- tre l'extraction du projectile non tiré de la chambre. L'arme à feu restera donc inactive, jusqu'à ceque le projectile défectueux ait été retiré. On notera que cette caractéristique est d'une extrême importance avec les armes à tir rapide, du fait oue leurs chambros sont normalement très chaudes et'provoqueraient l'explosion du combustible très rapidement. En conséquence, le projectile 20 selon l'invention est d'une structure très originale en provoquant une solida- risation forcée avec l'extracteur du bloc de culasse, cequi renforce fortement le facteur de sécurité précité. En se référant à présent à la variante représentée sur la Fig. 3, le projectile selon la Fig. 1 n'est modifié qu'en ce qu'à l'intérieur de l'enveloppe 23, en contact avec l'alésage et les rayures du canon il comporte des évidements annulaires 40 pour établir un interstice dans ledit contact, ce qui réduit la surface de friction de glissement du projec- tile 20 dans des limites réduisant l'effort que doit accom- plir le projectile pour pénétrer dans le canon et sortir de l'arme à feu. Si l'on considère à présent les Fig. 4 à 12,on y a représenté la séquence de stades, selon un mode d'exécu- tion préféré, du procédé selon l'invention. On notera que presque toutes les figures ont un double caractère, montrant le projectile ou la préforme en coupe et en vue latérale. Par ailleurs, il y a lieu de mentionner que chacu- ne des opérations illustrées ci-après est en soi connue de l'homme de l'art ou des personnes versées, de façon généra- le, en mécanique, ce qui a permis d'éviter les détails d'e- xécution. La préforme 50, représentée sur les Fig. 4A et 4B, est formée en emboutissant un fil métallique pour obtenir le nez 22 avec des portions 24 et 25 indiquées sur la Fig. let une portion 51 à partir de laquelle sera fabriquée la douil- le 23 de la Fig. 1. L'emboutissage (avec recuit, décapage et lavage) sera suivi par une première phase d'extrusion (Fig. 5Aet5B), au cours de laquelle on obtient la bride annulaire 30 et la paroi 29 à partir de la portion 51, ce qui individualise dé- jà le compartiment annulaire 128 o sera contenue la charge d'amorçage. Une fois achevéesles phases habituelles de lava- ge, de recuit, de décapage et de lavage, on réalise une se- conde extrusion (Fig. 6A et 6B) pour achever la bride annu- laire 30 (avec les ondulations 32 correspondantes) et le com- partiment annulaire 128. En répétant les mêmes opérations que celles réalisées après la première extrusion, on fait subir à la préforme 50 un étirage (Fig. 7A et 7B) qui permet d'ob- tenir la douille postérieure 23 et l'intérieur 28 de la cham- bre, devant recevoir la charge de combustible. Après lavage, on achève l'étirage (Fig. SA et 8B) pour obtenir les dimen- sions désirées pour le projectile et en premier lieu pourla douille postérieure 23. Après lavage et égalisation (Fig.9A et 9B) de la base du projectile, on enfonce la charge (m) dans le compartiment annulaire 128 (Fig. 10). Comme on l'a déjà indiqué, il est préférable que la charge d'amorçage soit de type pateux, de façon qu'elle adhère aux ondulations 32, auxquelles elle sera retenue lors du séchage. Cependant, cette fonction est en premier réalisée par déformation de la bride 30 qui est forcée radialement, de sorte que son bord inférieur s'élargit vers la paroi adja- cente de l'intérieur 28 de la chambre de la douille 23. Un passage annulaire 228 est ainsi formé, passage par lequel la charge sera en communication avec l'intérieur 28. Au cours de la phase suivante (Fig. l1A et 11B), ce der- nier reçoit la charge de combustible de n'importe quel type physique et n'importe quelle composition chimique, et la cou- che 33 est formée ensuite, de préférence sous forme d'un oper- cule de carton vernis avec un vernis imperméabilisant. Il va de soi que l'on peut apporter à la descrip- tion précédente et au dessin annexé de nombreuses modifica- tions de détail sans, pour cela, sortir du cadre de l'inven- tion. REVENDICATIONS 1. Projectile autopropulsé comprenant un corps pro- filé comportant une portion antérieure massive etuneportion postérieure tubulaire dont l'intérieur constitue une chambre ouverte vers la base du projectile et fermée par une couche de matière destructible, ladite portion tubulaire contenant une charge de combustible en liaison directe avec une char- ge d'amorçage contenue dans un compartiment annulaire et en- flammée par percussion radiale ou latérale, caractérisé en ce que le compartiment annulaire (128) est formé par la sur- face intérieure de la portion tubulaire (23) et par une bri- de annulaire (30) en saillie faisant partie de ladite portion antérieure massive (22), la surface de la bride située vers le compartiment annulaire comportant des cannelures ou des ondulations (32) sensiblement parallèles à l'axe du projec- tile, ladite bride annulaire s'évasant vers la surface inté- rieure adjacente de ladite chambre, et en ce que la paroi de la portion tubulaire (23) postérieure a, à partir de la cou- che de matière destructible (33), une épaisseur décroissante et forme un renflement (b) ayant un diamètre supérieur à ce- lui de la portion postérieure tubulaire au-dessus de ladite couche de matière destructible. 2. Projectile selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le renflement (b) a des génératrices inclinées par rapport à l'axe du projectile d'un angle compris entre et 100. 3. Projectile selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la hauteur du renflement (b) à partir de la cou- che de matière destructible (33) est comprise entre 0,15 et 0,30 fois le diamètre de la portion postérieure tubulaire au- dessus de ladite couche de matière destructible. 4. Projectile selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le rapport du-diamètre du renflement au diamè- tre de la portion postérieure tubulaire est compris entre 1,01 et 1,05. 5. Projectile selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que le bord ouvert de la portion postérieure tubu- laire est partiellement repliée vers l'intérieur (c), ce qui crée un espace vide (34) entre la couche de matière destruc- tible (33) et l'ouverture (27) de la base du projectile, li- mité par ledit bord partiellement replié (c). 6. Projectile selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que la couche de matière destructible (33) est ver- nie avec un vernis imperméabilisant. 7. Procédé de fabrication d'un projectile autopro- pulsé selon la revendication 1, caractérisé Dar les stades suivants: a) on forme à la presse la préforme (50) massive du projec- tile; b) on étampe par forgeage la préforme (50) pour former par- tiellement la chambre (28) de la portion postérieure tubu- laire et la bride (30) délimitant le compartiment (128) logeant la charge d'amorçage, et l'on forme des cannelu- res ou ondulations (32) parallèles à l'axe du projectile; c) on étire la préforme (50) pour achever la portion tubulai- re (23); d) on place la charge d'amorçage (m) dans le compartiment (128) et l'on presse pour déformer la bride, ce qui élar- git son bord de base pénétrant dans ladite chambre; e) on introduit la charge de combustible (31) et on l'enfer- me avec une couche de matière destructible (33); f) on réalise une bordure ayant la constitution d'un renfle- ment (b) et l'on replie partiellement vers l'intérieur le bord de base de la portion postérieure tubulaire (c). 8. Procédé selon la revendication 77 caractérisé en ce que l'on effectue l'emboutissage de la préforme (51) (stade a) à partir de fil ou de feuillard métallique. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on réalise l'étampage par forgeage (stade b) en deux phases partielles subséquentes. 10. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on effectue l'étirage (stade c) en deux phases successives. 11. Procédé selon la revendication 10, caractéri- sé en ce que l'étirage est suivi par l'égalisation de la ba- se du projectile.