Brevet FR2510739A1 — publié le 19830204

La présente invention se rapporte à une ailette stabilisatrice déployable pour une munition telle qu'un obus, un projectile, etc pouvant être lancé par exemple par un canon, un mortier ou une arme analogue. Les ailettes déployables montées sur des munitions de ce genre facilitent le tir en augmentant la stabilité de l'obus ou autre projectile sur sa trajectoire balistique et en augmentant donc sa portée et sa probabilité de toucher le but. Les ailettes déployables sont connues C'est ainsi qu'il est connu par exemple de disposer dans une gorge étroite>façonnée dans une ailette principale ou dans le corps du projectile, une ailette à ressort de déplacement qui est articulée à son extrémité antérieure et dont, lorsqu'elle se déploie, la partie postérieure fait saillie obliquement de cette ailette principale ou de la surface de l'enveloppe du projectile. L'importance de l'amélioration de stabilisation que donne une ailette à ressort est déterminée par la configu- ration de cette ailette et il est donc souhaitable de donner une surface relativement grande et une forme prédéterminée à la partie qui fait saillie de l'ailette principale ou de la surface de l'enveloppe. Mais, par manque de place, il est difficile d'obte- nir les configurations désirées avec les ailettes déployables conçues et disposées de manière connue Si l'on utilise, par exemple, une ailette de ce genre, assujettie à son extrémité antérieure, une augmentation de son angle de déploiement par exemple>n'améliore pas sensiblement la stabilité de l'obus, en raison de la forme oblongue de cette ailette. L'ailette déployable selon la présente invention remédie en particulier à cet inconvénient et, pour un même en- combrement que les ailettes connues, sa configuration améliore notablement la stabilité de l'obus ou autre projectile. La caractéristique, qui peut être considérée comme essentielle, d'une ailette déployable selon l'invention réside dans le fait que cette ailette se compose de deux éléments qui sont articulés indépendamment l'un de l'autre et qui, lors- qu'ils sont déployés, sont accolés et forment ensemble l'ai- lette. D'autres caractéristiques de l'invention se rap- portent à la disposition des éléments de l'ailette dans l'obus ou autre projectile et à la conformation qu'il convient de donner à ces éléments pour qu'il soit possible d'obtenir des positions de déploiement déterminées et pratiquement du fait que l'accélération et la vitesse de rotation diminuent au cours de la trajectoire balistique du projectile. la Cependant la conformation,qui peut être considé- rée comme constituant la caractéristique essentielle d'une ailette déployable selon l'invention,réside dans le fait que cette ailette est composée de deux éléments qui sont sou- tenus séparément et qui sont accolés lorsqu'ils sont déployés de manière à former ladite ailette. L'ailette selon l'invention permet d'améliorer sensiblement la stabilité du projectile tout en gardant le même encombrement que celui des ailettes à ressort connues, parce que, lorsqu'elle est déployée, cette ailette est plus efficace et augmente sensiblement la distance comprise entre le centre de gravité Tp de l'obus et le centre de poussée Tc par rapport à une ailette connue. La disposition et la conformation selon l'inven- tion des éléments de l'ailette permettent d'obtenir une ai- lette déployable qui fonctionne bien en pratique, tout en ayant une forme simple Il est aussi possible de donner à cette ailette des positions de déploiement distinctes sans utiliser pour les déployer un ressort spécial, peu commode pour les manipulations. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une élévation latérale schémati- que d'un projectile équipé d'une ailette déployable selon l'invention (en trait plein) et montrant une ailette à ressort connue (en traits mixtes); la figure 2 est une coupe longitudinale à plus grande échelle d'une première forme de réalisation d'une ai- lette selon l'invention en position escamotée; la figure 3 est une coupe de l'ailette de la figure 2 à l'état déployé; la figure 4 est une coupe d'une seconde forme de réalisation d'une ailette selon l'invention en position escamotée; et la figure 5 est une coupe de l'ailette de la figure 4 à l'état déployé. La figure 1 représente un obus 1 stabilisé par des ailettes,'de manière connue, pouvant utiliser l'ailette déployable selon l'invention Sur cette figure, la position du centre de gravité de l'obus a été désignée par Tp Par ailleurs, deux positions du centre de poussée de cet obus ont été désignées par Tcl et Tc 2, Tcl indiquant la position qu'il a été possible d'obtenir avec une ailette à ressort connue et Tc 2 la position qui peut être obtenue avec l'ailette déployable selon l'invention La distance comprise entre Tp et Tc est essentielle pour la stabilité de l'obus et, plus cette distance est longue, plus la stabilité est grande Il a été déterminé au cours d'essais que la distance primitive A est égale approximativement à 45 mm, tandis que la distance B peut être portée à environ 70 mm. L'obus comporte un jeu d'ailettes consistant en ailettes principales 2, 2 ' portant dans des gorges 3 qui débou- chent à leur bord supérieur 2 a, des ailettes auxiliaires 4 déployables, dites ailettes à déploiement subit De manière connue, chaque ailette principale est équipée d'une de ces ailettes auxiliaires 4. L'ailette déployable selon l'invention se compose de deux éléments 4 ' et 4 ", montés indépendamment l'un de l'autre sur des supports d'articulation 5 et 6 respectivement de réalisation connue, qui sont des pivots fixés dans deux flancs opposés et sur lesquels l'élément respectif peut tourner. Ces éléments 4 ' et 4 " sont représentés dans leur position escamotée sur l'ailette principale 2 supérieure et en position déployée sur l'ailette principale 2 ' inférieure de la figure 1. Cette figure 1 représente aussi une ailette dé- ployable 7 de type connu. Lorsqu'ils sont déployés, les éléments d'ailette 4 ' et 4 " donnent naissance au centre de poussée Tc 2, alors que les ailettes 7 déployées donnent naissance au centre de poussée Tcl Ces éléments 4 ' et 4 " occupent la même place qu'une ailette à ressort 7, qui a besoin pour se déployer d'un ressort (non représenté), lequel est inutile avec l'ailette selon l'invention. Les figures 2 et 3 représentent de manière détail- lée une première forme de réalisation des éléments d'ailette 4 ' et 4 " Ces éléments comportent un bord supérieur rectiligne 4 a, 4 b respectivement Une partie de leur bord inférieur 4 c, 4 d respectivement, est aussi rectiligne, mais, du côté opposé au pivot de l'élément respectif, ce bord est arrondi de façon que l'extrémité de l'élément forme une pointe. Le premier élément 4 ' comporte un bord postérieur 4 e convexe qui, lorsque l'ailette occupe sa position escamotée, coopère avec un bord 4 f concave du second élément 4 " A l'an- gle inférieur de ce second élément, ce bord concave se raccorde à un angle saillant 4 g, excentré par rapport au pivot 6 Les éléments d'ailette sont façonnés dans une plaque métallique et ont une épaisseur d'environ 2 mm, la gorge 3 dans laquelle ils sont logés étant légèrement plus large Ces éléments sont composés d'un alliage métallique approprié Le premier élément peut avoir une masse d'approximativement 16 g et le second, une masse d'environ 13 g Le centre de gravité de ce premier élément est désigné par Tp' et celui de ce second élément par Tp" Sur la figure 2, les forces centrifuges qui agissent sur ces éléments sont désignées par Fc' et Fc" et elles créent des couples avec les distances ou bras de levier a' et a" respectivement L'accélération de l'obus impose aux éléments respectifs des forces d'accélération qui forment des couples avec les bras de levier b? et b" respectivement Pour une vitesse de rotation d'environ 3500 tpm et une accélération d'environ 3560 g, ces distances peuvent être choisies de façon que a' = 24,5 mm, a" = 26,8 mm, b' = 5,4 mm et b" = 6,5 mm, ce qui donne pour le premier élément un couple d'accéléra- tion de 299 N cm et avec Fc' un couple de 276,5 N cm, les valeurs correspondantes pour le second élément étant respecti- vement 243,29 N cm et 224,56 N cm. 10739 Pendant le tir, les éléments d'ailettes sont esca- motés, comme le représente la figure 2, dans le canon de la pièce, le premier élément immobilisant alors le second grâce à la coopération des bords convexe et concave 4 e et 4 f res- pectivement L'âme du canon repousse le premier élément en le maintenant dans sa position escamotée. Dès que l'obus est sorti du canon, le premier élé- ment de l'ailette est libéré et le couple Fc' a' qui lui est appliqué le fait passer à sa position déployée Le second élément est alors libéré et le couple Fc" a" l'entraîne à sa position de déploiement Par ailleurs, l'angle 4 g vient coopérer avec le bord 3 a puisqu'il est excentré par rapport au pivot 6 La coopération entre cet angle 4 g et ce bord 3 a détermine l'angle de déploiement par rapport à l'axe longi- tudinal la du projectile (figure 1) Quand il est immobilisé, le second élément détermine aussi la position angulaire du premier élément, lequel peut tourner librement sur son pivot Les positions de ce pivot 5 du centre de gravité Tp' sont donc choisies de façon que, lorsqu'il occupe sa position dé- ployée, le premier élément tende à continuer à pivoter vers l'arrière, sous l'action du couple d'accélération, au- delà de cette position, contre l'effet de blocage du second élément Ces deux éléments viennent donc en contact par leurs bords supérieurs rectilignes 4 a et 4 b respectivement Le couple que la force centrifuge applique au second élément est par conséquent déterminé de manière à assurer que cet élément reste déployé, malgré l'action des couples d'accéléra- tion appliqués aux deux éléments Il faut entre autres pour cela que le pivot de ce second élément soit plus rapproché de l'axe la du projectile que le pivot 5. Lorsqu'ils sont déployés, les éléments d'ailette forment au-dessus du bord supérieur 2 a de l'ailette princi- pale une surface qui stabilise efficacement l'obus L'ailette relativement courte et large ( 2 fois la largeur de ses élé- ments, c'est-à-dire le double de la largeur des ailettes con- nues) se trouve entièrement au-dessus de la partie de l'ailet- te 7 qui fait saillie du bord 2 a (figure 1) Il a été prouvé que, si l'angle de déploiement de cette ailette 7 est plus grand que celui qui a été représenté sur cette figure 1, cela n'augmente que de manière insignifiante la stabilité de l'obus et qu'il n'est donc pas possible d'améliorer cette stabilité de cette façon. Dans la forme de réalisation des figures 4 et 5, des secteurs dentés 4 h et 4 i respectivement sont façonnés à la partie supérieure des bords postérieurs des éléments d'ailette. Lorsque le premier élément 4 '2 se déploie comme précédemment, les dents des deux éléments coopèrent, ce qui les fait se dé- ployer en même temps. Lorsque les éléments sont complètement déployés, les dents restent encore en prise et ces éléments sont moins sensibles dans cette position à la diminution de l'accéléra- tion et/ou de la vitesse de rotation du projectile. Dans cette forme de réalisation aussi, les posi- tions des pivots 5 " et 6 ", les couples et les masses sont déterminés de la même manière que celle qui a été décrite ci-dessus et le fonctionnement de l'ailette des figures 4 et est identique à celui de la forme de réalisation précédente. L'ailette selon l'invention est composée d'élé- ments de forme simple, qu'il est aisé d'intégrer dans un pro- jectile pendant sa fabrication. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications à l'ailette déployable représentée et décrite sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1 Ailette déployable pour munition telle qu'un obus ( 1), un projectile, etc à ailettes de stabilisation, caractérisée en ce qu'elle se compose de deux éléments déploya- bles ( 4 ', 4 "), qui sont soutenus indépendamment l'un de l'au- tre et qui, lorsqu'ils sont déployés, sont accolés en for- mant l'ailette. 2 Ailette selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier élément ( 4 ') est conformé de façon que, lorsqu'il occupe sa position escamotée, il immobilise le second élément ( 4 ") dans cette position. 3 Ailette selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le premier élément d'ailette ( 4 ') est disposé de façon à pouvoir se déployer sous l'action de la force centrifuge (Fe') qui est créée par la rotation du projectile et qui agit sur lui et en ce que, lorsqu'il est déployé, il libère le second élément ( 4 "), lequel se déploie aussi sous l'action de la force centrifuge (Fe") qui est créée par la rotation et qui agit sur ce second élément. 4 Ailette selon la revendication 3, caractéri- sée en ce que le second élément d'ailette ( 4 ") détermine l'importance du déploiement des deux éléments par rapport à l'axe longitudinal (la) du projectile, en coopérant avec une surface ( 3 a) de ce projectile. 5 Ailette selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que les éléments d'ai- lette ( 4 ', 4 ") sont logés dans une gorge ( 3) orientée dans le sens de la longueur du projectile et formée, soit dans une ailette principale ( 2) de ce projectile, soit dans le corps de ce dernier, une extrémité de chacun de ces éléments étant articulée sur un pivot respectif ( 5, 6). 6 Ailette selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que les bords supérieurs ( 4 a, 4 b) des éléments sont rectilignes et affleurent sensible- ment la surface extérieure de l'ailette principale ou du corps du projectile, ces éléments comportant de l'autre côté un bord inférieur arrondi se terminant en pointe et étant en contact sur ces bords rectilignes ( 4 a, 4 b) lorsqu'ils sont déployés. 7 Ailette selon l'une quelconque des revendica- tions 2 à 6, caractérisée en ce que, lorsque les éléments d'ailette occupent leur position escamotée, une surface d'ex- trémité convexe ( 4 e) du premier ( 4 ') est en contact avec une surface d'extrémité-concave ( 4 f) du second, ces surfaces convexe et concave étant disposées de façon à immobiliser le second élément ( 4 ") sur le premier ( 4 ') dans cette position escamo- tée et la surface concave ( 4 f) de ce second élément comportant un angle saillant ( 4 g) qui détermine l'amplitude du déploie- ment des éléments en coopérant avec le fond ( 3 a) de la gorge ( 3). 8 Ailette selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisée en ce que ses éléments com- portent des parties qui sont façonnées de façon à coordonner le déploiement de ces éléments et à contribuer à les maintenir dans leur position déployée. 9 Ailette selon la revendication 8, caractérisée en ce que les parties précitées sont des secteurs dentés ( 4 h, 4 i) qui sont façonnés sur les bords en regard des élé- ments et qui coopèrent pendant que ces éléments se déploient.