Brevet FR2502766A1 — publié le 19821001

La présente invention concerne une chambre de canon de configuration originale dans laquelle une munition peut être déplacée en direction longitudinale depuis l'ex- trémité arrière de la chambre jusqu'à l'âme du canon afin que la bande d'entraînement en rotation de la munition soit mise en position à l'origine des rayures de l'âme du canon, la chambre ayant deux parties, une cavité arrière prolongée et une cavité avant. On peut utiliser divers types de muni- tions tels que des projectiles, des obus ou analogues. La chambre de canon selon l'invention est desti- née à être utilisée essentiellement avec des munitions ayant des'charges logées séparément, c'est-à-dire des munitions dans lesquelles la charge propulsive est séparée du projec- tile, de l'obus ou analogue pendant l'opération de chargement. Le chargement d'un projectile, d'un obus ou analogue ainsi que de la charge propulsive peut être réalisé automatique- ment ou manuellement. On peut utiliser différents types de charges en poche, avec ou sans culot de cartouche. Lorsque le projectile, l'obus ou analogue est introduit à force à l'origine des rayures de l'âme du canon, la bande d'entraînement en rotation de la munition corres- pondante empêche l'introduction dans l'âme du canon des gaz de combustion de la charge propulsive. La bande d'en- traînement en rotation est formée d'une matière relativement molle telle que le cuivre, la matière plastique, le fer doux ou analogue. Lors de sa mise en place, il est important que la même force approximativement de chargement puisse être appliquée pendant des opérations différentes de charge- ment. Ceci est destiné à limiter la variation de la vitesse v0 à la bouche du canon pour différents projectiles, étant donné que le canon tire à des hauteurs différentes si bien que, par exemple, lorsqu'il tire de sa position la plus haute, la munition chargée ne doit pas retomber en arrière. Les différences de vitesses à la bouche du canon correspondent toujours à une réduction de la probabilité de succès du tir. On a déjà concentré beaucoup d'efforts sur les munitions afin d'obtenir un chargement ayant une meilleure exactitude, mais beaucoup moins à la conception de la cham- bre du canon. Dans le cas des dessins connus de munition ayant des charges logées séparément et des chambres correspondan- tes des canons, les forces de retenue des projectiles char- gés à l'origine des rayures varient beaucoup. Dans le cas d'une munition de calibre 15,5 cm, la force de retenue varie par exemple entre 0 et 2.105 N. Lors de l'étude de ce pro- blème dans le cadre de l'invention, on a noté qu'il existait un risque important d'effet de "tiroir", c'est-à-dire pour que la munition soit serrée en position inclinée lors de son entrée dans l'âme du canon. On considère que c'est cet effet de tiroir qui fait varier beaucoup les forces de re- tenue. Selon l'invention, une chambre de canon est réali- sée de manière que ces problèmes soient résolus si bien que la variation des forces de retenue du projectile, de l'obus ou analogue qui a été chargé peut être pratiquement éliminée. Plus précisément, selon l'invention, la configuration interne de la cavité avant est sensiblement cylindrique ou légèrement conique, s'écartant vers l'arrière, la cavité avant ayant en outre un diamètre et une longueur qui sont, par rapport au dispositif de guidage porté par la munition, tels que celle-ci, lorsqu'elle se déplace le long du fond de la chambre ou qu'elle se déplace d'une autre manière dans la chambre sous forme excentrique, est guidée en posi- tion convenable avant que ce dispositif de guidage n'ait pénétré dans l'âme du canon, ce guidage de la munition fai- sant pratiquement coïncider l'axe de la munition avec l'axe de l'âme. Plus précisément, la cavité avant a, par rapport à la bande d'entraînement de la munition, un diamètre tel que cette bande, lorsqu'elle passe au niveau de la cavité avant cylindrique ou légèrement conique, joue le rôle d'un premier dispositif de guidage qui assure le maintien en position guidée de la munition avant qu'un second dispositif de guidage de la munition, sous forme d'un anneau avant de guidage, pénètre dans l'âme du canon. D'autres modes de réalisation de l'invention portent sur les dimensions et la configuration particulières de la chambre du canon, ainsi que de la partie adjacente de l'âme du canon, par rapport à la munition utilisée. Grâce à ce dessin particulier de la chambre, l'effet indésirable de tiroir peut être évité lorsque le projectile, l'obus ou analogue se déplace le long du fond de la chambre. La paroi de la cavité avant soulève l'extrémité arrière du projectile, de l'obus ou analogue par l'interméidiaire de sa bande d'entraînement ou d'un dispositif correspondant de guidage, si bien que l'axe longitudinal de la munition coïncide pratiquement avec l'axe de l'âme avant que le dis- positif de guidage avant de la munition, qui a un diamètre correspondant pratiquement à celui de l'âme du canon, pénètre dans cette âme. L'expérience montre que les forces de retenue, dans le cas d'un type de munition utilisé avec la chambre selon l'invention, sont d'environ 2.105 N, avec une très faible variation, et les expériences montrent aussi que ce nouveau dessin de chambre est en fait supérieur aux des- sins connus de chambre ayant des diamètres de cavité avant nettement supérieurs au diamètre de la bande d'entraînement de la munition considérée. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe longitudinale d'une chambre de canon selon l'invention; la figure 2 est une coupe agrandie de parties de la chambre de la figure 1. La figure 1 représente la partie arrière 1 d'un canon, par exemple celui d'un canon à tir rapide. La chambre est formée dans la partie arrière du canon. Elle comporte une cavité arrière A et une cavité avant B. La cavité arrière a une longueur qui est à peu près égale au double de celle de la cavité avant B. La figure 1 représente aussi l'origine 2 des rayures de l'âme rayée 3 du canon. L'axe de l'alésage est repéré par la référence 4. Les cavités avant et arrière ont des parois lisses, non rayées. Une munition 5 est destinée à être déplacée en direction longitudinale dans la chambre. La force de dépla- cement de cette munition qui est la force F de chargement, peut être appliquée automatiquement ou manuellement, les deux procédés étant connus. L'objet de la procédure de char- gement de la munition, par exemple sous forme d'un projectile, d'un obus ou analogue, est de déplacer cette munition d'un dispositif de manutention placé derrière le canon à une position chargée, à l'origine 2 des rayures. Dans la.posi- tion chargée, le projectile est serré à l'origine des rayures par l'intermédiaire de la bande 6 d'entraînement de la muni- tion qui, en règle générale, se trouve dans la partie arrière de la munition. La figure 1 représente celle-ci dans deux positions longitudinales différentes, une première position repérée par la référence 5 et une seconde par la référence '. Une charge séparée est placée derrière la munition (mais n'est pas représentée) et la chambre du canon est fermée par un mécanisme à vis ou tout autre mécanisme de fermeture (non représenté) placé à la surface arrière la du canon. Lorsque la ou les charges placées derrière la munition sont mises à feu, les gaz formés par la poudre se dégagent et constituent un dispositif de propulsion de la munition si bien que celle-ci est chassée par l'âme du canon. Les gaz de propulsion sont essentiellement destinés à agir contre la face arrière 7 de la munition, si bien que le serrage de la bande d'entraînement et des rayures 2 doit être suf- fisament efficace pour que les gaz formés par la poudre ne puissent pas s'échapper entre la munition et la paroi de l'âme, car des fuites feraient varier ou étaleraient les vitesses des munitions à la bouche de l'arme. La muni- tion représentée comporte aussi un dispositif de guidage sous forme d'un anneau avant 8 et d'un second anneau arrière 9 de guidage, avec un nez 10. Ce dessin de munition est déà connu et on ne le décrit pas en détail. La cavité avant B est pratiquement cylindrique ou légèrement conique, s'écartant vers l'arrière avec une conité comprise entre 1/300 et 1/1000. La cavité avant rejoint à sa partie avant une courte surface tronconique 11 qui relie cette cavité à l'origine 2 des rayures. La longueur totale de la surface conique 11 est de l'ordre de 10 à 20% de la longueur de la cavité avant. Dans le cas d'une muni- tion de calibre 15,5 cm, la tolérance entre le diamètre de la cavité avant, correspondant au plus petit diamètre de la partie cylindrique ou légèrement tronconique et les diamètres des anneaux avant 8 et arrière 9 de guidage, est d'environ 3 à 5 mm. Les tolérances correspondantes entre la cavité avant et la bande 6 d'entraînement de la munition sont comprises entre 0,2 et 2,5 mm. La tolérance entre l'âme du canon et les anneaux de guidage est comprise entre 0,02 et 0,3 mm. La longueur B de la cavité avant, par rapport à la longueur comprise entre la bande 6 d'entraînement qui joue le rôle d'un premier dispositif de guidage et l'anneau avant 8 de guidage qui constitue un second dispositif de guidage de la munition est importante selon l'invention. Cette longueur est repérée par la référence a sur la figure 1. La longueur B de la cavité avant doit dépasser la longueur a afin que la munition soit guidée en position par la bande 6 d'entraînement dans la cavité avant B avant que l'anneau avant 8 de guidage pénètre dans l'âme cylindrique 3 du canon. La figure 1 indique aussi la longueur b comprise entre la surface arrière 7 et la bande d'entraînement. La lon;iueur totale du projectile est indiquée par la référence C, cette longueur étant environ égale à 700 mm dans le cas considéré. la cavité arrière A est conique et elle s'élargit vers l'arrière, depuis la partie arrière de la cavité, jus- qu'à la surface d'extrémité arrière de la partie arrière 1 du canon. La conicité de la cavité arrière est dans le cas considéré de l'ordre de 1/25 mais elle peut beaucoup varier dans le cas de l'invention. La cavité arrière peut aussi comprendre plusieurs parties tronconiques et elle peut même être partiellement cylindrique. Cependant, la surface la d'extrémité doit déboucher dans la cavité arrière A d'une manière suffisante pour que les munitions puissent être introduites convenablement dans la chambre du canon. Sur la figure 1, la munition est représentée sans contact dans la cavité arrière A. Cependant, la munition peut aussi glisser le long du fond de la cavité A. La figure 2 représente sous forme agrandie la position que doit avoir la munition 5 pendant l'opération de chargement. La figure 2 est destinée à représenter la position inclinée au maximum de la munition, représentée sous forme d'un projectile chargé dans l'âme 3 du canon. Dans cette position inclinée, l'axe 4 de l'âme et l'axe longitudinal 12 du projectile forment un angle a. Selon l'invention, cet angle est compris entre 0 et 1,00 dans le cas d'une munition de calibre 15,5 cm. La flèche 13 ir.- dique l'avant et la référence Dl le diamètre de l'âme du canon, la référence dl le diamètre de l'anneau 8 de guidage avant du projectile, la référence D2 le diamètre de la ca- vité avant B de la chambre et la référence d2 le diamètre de la bande 6 d'entraînement du projectile. Etant donné la longueur de l'anneau avant 8 de guidage, une telle position inclinée du projectile a par- fois empêché une introduction plus importante de celui- ci dans l'âme du canon. Ceci se présente lorsque le dia- mètre de l'âme 3 et celui de l'anneau 8 de guidage présen- tent unerelation particulière. Un guidage satisfaisant du projectile dans l'âme du canon lors du tir nécessite que les diamètres des anneaux avant et arrière de guidage soient sensiblement identiques au diamètre de l'âme, avec, comme indiqué précédemment, dans le cas d'une munition de calibre ,5 cm, une différence de 0,02 à 0,3 mm environ seulement. Comme en outre l'anneau avant de guidage doit avoir une certaine longueur afin qu'il assure un guidage satisfaisant dans l'âme, on note qu'il existe une relation géométrique entre les quantités suivantes: - le diamètre externe de la bande d'entraînement, - le diamètre interne de la cavité avant, - le diamètre externe de l'anneau avant de guidage, - le diamètre de l'âme, - la longueur comprise entre l'anneau avant de gui- dage et la bande d'entraînement, - la longueur de l'anneau avant de guidage. Suivant celles de ces quantités qui sont déterminées lors de la construction d'une arme, les autres quantités sont déterminées mathématiquement. Par exemple, si la diffé- rence entre le diamètre de l'âme et le diamètre externe de l'anneau avant de guidage est faible, la cavité avant doit présenter une faible différence de diamètres par rap- port à la bande d'entraînement. Si l'anneau avant de guida- ge a aussi une grande longueur, ces critères sont encore plus astreignants. Lors de l'utilisation de projectiles de fabrica- tions différentes dans un même canon, le respect de la re- lation mathématique peut être difficile et des interruptions de la procédure de chargement peuvent avoir lieu; par exem- ple, des projectiles de calibre 15,5 cm peuvent avoir des diamètres différents de bandes d'entraînement ainsi que des longueurs différentes des anneaux avant de guidage. Le diamètre de la cavité avant doit donc être déterminé par rapport aux projectiles ayant le plus grand diamètre de bande d'entraînement, et le diamètre de la cavité avant est ainsi légèrement supérieur à celui de la bande d'en- trainement. Lors de l'utilisation de projectiles dont le diamètre de la bande d'entraînement est plus petit ou dont la longueur des anneaux de guidage est plus faible, des problèmes peuvent se poser car la relation mathématique n'est pas satisfaite. Dans ces conditions, on peut utiliser un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'âme du canon est légèrement élargie à partir de l'origine des rayures et vers l'avant sur une distance correspondant à celle qui est comprise entre l'anneau avant de guidage et la bande d'entraînement de la munition. La partie élargie de l'&me peut être calculée à l'aide de la relation mathématique et dans ce cas le diamètre de l'âme constitue la variable inconnue. Dans le cas d'un projectile de calibre 15,5 cm par exemple, l'âme est élargie d'environ 0,1 à 0,5 mm, et la partie élargie de l'âme peut être cylindrique ou légère- ment tronconique. L'invention n'est pas limitée aux modes de réali- sation décrits car elle n'a été décrite qu'à titre purement illustratif et non limitatif. Il faut noter que les tolé- rances précitées concernent une munition de calibre ,5 cm. Dans le cas d'autres calibres, les tolérances peuvent être évidemment modifiées. On a aussi indiqué que les muni- tions pouvaient être déplacées le long du fond de la chambre pendant l'opération de chargement. Evidemment, les munitions peuvent prendre d'autres positions excentriques par rapport à l'axe de l'âme. Les canons ayant une chambre selon l'invention peuvent être utilisés par exemple sur les canons à tir ra- pide, et leur fabrication est relativement facile dans les usines modernes d'armement. REVENDICATIONS 1. Canon, du type qui comprend une chambre (A, B) dans laquelle une munition (5) peut être déplacée en di- rection longitudinale jusqu'à l'âme (3) du canon afin que la bande d'entraînement en rotation (6) de la munition soit chargée en position à l'origine des rayures (2) de l'âme du canon, la chambre ayant deux parties, une cavité arrière prolongée (A) et une cavité avant (B), ledit canon étant caractérisé en ce que la cavité avant (B) de la chambre est sensiblement cylindrique ou légèrement tronconique s'é- vasant vers l'arrière, la cavité avant (B) ayant en outre un diamètre (D2) et une longueur qui, par rapport au dis- positif de guidage (6, 8) porté par la munition utilisée, sont tels que la munition, lorsqu'elle se déplace le long du fond de la chambre ou lorsqu'elle se déplace d'une autre manière excentriquement dans la chambre, est guidée en posi- tion convenable avant que le dispositif de guidage de la munition n'ait pénétré dans l'âme du canon, et ce guidage en position convenable de la munition fait pratiquement coïncider l'axe longitudinal de la munition avec l'axe de l'âme. 2. Canon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité avant (B) du canon a un diamètre qui, par rapport au diamètre (d2) de la bande d'entraînement en ro- tation de la munition, est tel que, lorsque la bande d'en- traînement passe dans la cavité avant (B), elle joue le rôle d'un premier dispositif de guidage qui assure le gui- dage en position convenable de la munition avant qu'un second dispositif de guidage sous forme d'un anneau avant (8) de guidage ne pénètre dans l'âme du canon. 3. Canon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la cavité avant a une longueur qui est supérieure ou sensiblement égale à la longueur (a) comprise entre le premier et le second dispositif de guidage (6, 8). 4. Canon selon l'une des revendications 2 et 3, carac- térisé en ce que l'âme du canon a un diamètre (Dl) qui ne dépasse le diamètre (dl) du second dispositif de guidage 1 0 que d'une très faible tolérance, par exemple de l'ordre de 0,02 à 0,3 mm dans le cas d'une munition de calibre ,5 cm, ou d'autres tolérances correspondantes dans le cas d'autres calibres. 5. Canon selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cavité avant a un diamètre (D2) qui dépasse celui du premier dispositif de guidage avec une tolérance de 0,2 à 2,5 mm dans le cas d'une muni- tion de calibre 15,5 cm ou avec d'autres tolérances corres- pondantes dans le cas d'autres calibres. 6. Canon selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la cavité avant a un diamètre (D2) qui dépasse le diamètre (dl) de l'autre dispositif de guidage avec une tolérance de 3 à 5 mm dans le cas d'une munition de calibre 15,5 cm et avec d'autres tolérances correspondantes pour d'autres calibres. 7. Canon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cavité avant est desti- née à assurer le guidage en position convenable de la muni- tion avant que celle-ci ait pénétré dans l'âme du canon qui provoque un écart angulaire maximal entre l'axe (4) de l'âme et l'axe longitudinal (12) de la munition compris entre 0,1 et 1,00 dans le cas d'une munition de calibre ,5 cm, l'écart maximal étant plus grand ou plus petit dans le cas de calibres plus grands et plus petits respec- tivement. 8. Canon selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que son âme est légèrement élargie à partir de l'origine des rayures (2) et vers l'avant, sur une distance correspondant à la distance comprise entre le dispositif avant de guidage (8) et la bande d'entraîne- ment (6) de la munition.