Brevet FR2510249A1 — publié le 19830128

L'invention concerne un projectile, en particulier un obus de mortier, comprenant une partie avant et une partie arrière qui sont réunies par des surfaces d'assemblage à col servant de sur- faces d'ajustage prévues sur les extrémités voisines des parties avant et arrière et se recouvrant à l'état assemblé, et qui sont traversées dans la région des surfaces d'assemblage par des goupilles de cisaillement radiales. Un tel projectile est représenté et décrit, par exemple, dans la demande de brevet allemand DE-AS il 28 478. Un tel obus de mortier est composé de deux parties une partie avant ou corps portant une charge utile et-une charge d'éjection pour la charge utile, ainsi qu'une partie arrière ou culot portant une charge propulsive Pour des raisons techniques de fabrication et pour des raisons de prix, la fente annulaire entre la surface d'assemblage prévue sur un col du culot et'la sur- face d'assemblage prévue dans l'extrémité arrière ouverte o fond du corps du projectile ne peut pas être réduite autant qu'on pourrait le désirer Elle possède au maximum une largeur de 0,075 mm Il est possible de remplir cette fente avec une colle mais cette colle agit dans ce cas uniquement comme moyen d'étanchéité et ne contribue pas à la solidité de l'assemblage La jonction entre la partie avant et la partie arrière d'un tel projectile est par conséquent un point critique. La solidité de l'assemblage est normalement assurée uniquement par les goupilles de cisaillement par lesquelles le col du culot est goupillé au fond de la partie avant car, lorsqu'on laisse tomber le projectile en position inclinée, la partie arrière et la partie avant basculent l'une par rapport à l'autre, de sorte que les goupilles cassent Ce basculement dépend naturellement de la largeur de la fente Il est d'autant plus réduit que cette lar- geur ou ce jeu est faible et il serait pratiquement éliminé si, dans le cas extrême, il n'y avait plus de jeu du tout, donc dans le cas d'un ajustement précis des deux parties Ce résultat ne pourrait cependant être obtenu que par une-fabrication très coûteuse, laquelle rendrait par conséquent le projectile d'autant plus onéreux Il faudrait dans ce cas ajuster chaque fois une partie avant et une partie arrière et les numéroter pour que l'appareillement soit conservé. 10249 Toutefois, même une telle diminution poussée de la fente annulaire ne pourrait assurer que la solidité de la liaison et non pas l'étanchéité parfaite Une colle ne pourrait-jamais remplir totalement la fente annulaire et un assemblage collé ne serait d'ail- leurs pas suffisamment élastique pour pouvoir résister sans se fis- surer à-un essai de chute. De plus, il existe pour chaque colle une épaisseur de couche optimale, de sorte qu'une colle donnée possède seulement sa résistance et son élasticité maximales à une épaisseur déterminée. Plus une colle est visqueuse, plus forte est généralement son épais- seur de couche optimale Bien entendu, des fentes étroites peuvent seulement être remplies avec des colles de faible viscosité Il n'est donc pas possible d'y introduire une colle de viscosité élevée,. possédant une grande résistance au cisaillement et-une grande élas- ticité après son durcissement, - Sur les projectiles conventionnels, tels que les obus de mortier et surtout sur les obus de mortier fumigènes, la fente de collage entre le culot et le corps peut varier entre O et 0,15 mm (= 2 x 0,075 mm) pour les raisons indiquées ci-dessus Cette variation peut non seulement exister dans un certain nombre de pro- jectiles mais aussi sur des projectiles individuels, du fait que le culot et le corps ne se laissent jamais assembler avec une telle pré- cision et que la fente de collage présente la-même largeur tout autour Il existe au contraire toujours une certaine excentricité, de sorte que les caractéristiques de résistance et d'élasticité de la colle varient toujours dans le sens de la circonférence de la fente Comme la fente est en plus relativement étroite, on peut seulement employer, comme indiqué ci-dessus, des colles de faible viscosité On obtient donc obligatoirement un assemblage collé dont la solidité et l'élasticité finales sont relativement réduites Cela explique pourquoi un tel assemblage collé commence à lâcher et se fissure déjà lors d'un simple essai de-vibration, de sorte que la liaison entre le culot et le corps perd son étanchéité - Le problème de l'étanchéité pourrait également être résolu par un joint d'étanchéité, comme décrit dans le brevet français n'1 502 826 L'incorporation de joints d'étanchéité implique 2 510249 cependant une épaisseur minimale du col portant le joint et un élar- gissement de la fente annulaire, afin que le joint ne soit pas endom- magé à l'assemblage Toutefois, un tel élargissement de la fente augmente de nouveau le risque et l'amplitude du basculement d'une partie du projectile par rapport à l'autre, en particulier lors d'un impact de tels projectiles en position oblique, entrainant le cisaillement des goupilles. Enfin, il serait possible encore de remplir la gorge annulaire nécessaire pour l'incorporation d'un joint d'étan- chéité, non pas par un tel joint mais par de la colle Cette solution ne permet cependant pas d'obtenir une étanchéité parfaite parce qu'il est très difficile de remplir une telle gorge complètement avec de la colle De plus, la solidité de l'assemblage n'est pas touchée par cette mesure. Les obus de mortier connus posent donc le problème que la jonction entre le col du culot et le fond du corps ne peut pas être réalisée, du point de vue de la résistance mécanique et l'étan- chéité, de manière qu'elle résiste pendant des années à toutes les sollicitations imaginables de l'environnement et, surtout, de manière qu'elle résiste à l'essai de chute prescrit pour de tels engins, en particulier à l'essai de chute avec impact en position inclinée, Ce problème ne se laisse pas davantage résoudre par les variantes concevables mentionnées ci-dessus de la liaison entre le corps et le culot. L'invention vise donc à apporter un assemblage collé pour la partie avant et la partie arrière d'un projectile, en parti- culier d'un obus de mortier, qui, avec conservation de la construction de base de tels engins, améliore la solidité et l'étanchéité'de la jonction de telle manière que le projectile passe avec succès l'essai de chute, même avec impact oblique, et résiste également, pendant des années, à toutes les sollicitations imaginables de-l'environ- nement. Selon l'invention, un projectile comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que la surface d'assem- blage du col de la partie arrière est formée par un filetage à plusieurs spires, disposé sur le col et possédant un faible pas et/ou un sommet de filet aplati, dont le fond de filet sert à recevoir une 251024,9 colle et dont le sommet-de filet sert de surface d'ajustage, et-en ce que le fond ouvert de la partie avant, destiné à redevoir le col, pré- sente un orifice de remplissage menant au filetage pour l'introduction de la colle - La réalisation selon l'invention de la jonction entre la partie avant et la partie arrière d'un ohus de mortier satisfait à toutes les exigences -pouvant être posées à son sujet. Le filetage prévu sur la surface d'assemblage du col de la partie arrière est de préférence un filetage à faible pas et/ou dont le sommet de filet est aplati Le filet a delréférence une largeur d'environ 2 mm et une hauteur d'environ 0,25 mm Le sommet du filet possède de préférence une largeur d'environ l'mm et le jeu entre la surface d'assemblage formée par le sommet du filet sur le col de la partie arrière et la-surface d'assemblage intérieure du fond de la partie avant est de préférence de tout au plus O > 075 mm environ Cela assure l'ajustement convenable du col de la partie arrière dans le fond de la partie avant et permet en même temps le remplissage du fond du filet prévu sur le col de la partie arrière avec une colle de grande viscosité, par exemple avec une ' colle de polyuréthanne, qui donne, après durcissement adéquat, un assemblage collé de grande résistance mécanique et de grande 'élas- ticité. Le filetage débouche de préférence dans une gorge annulaire arrière du col par sa fin de filetage, située près d'un épaulement du col et/ou-dans une gorge annulaire avant du col par son début de filetage, le col possédant de préférence ces deux gorges à la fois Chacune' des gorges communique avec le fond du filet prévu sur le col, de sorte que les deux gorges peuvent égale- ment recevoir de la colle Les gorges seront généralement plus profondes que le fond du filet, leur profondeur étant de préférence comprise entre environ 0,5 et 1 mm Les deux gorges peuvent avoir la même largeur ou des Targeurs différentes Il est avantageux que la gorge arrière possède une largeur d'environ 6 mm, surtout lorsque l'orifice de remplissage pour la colle débouche dans cette gorge, auquel cas celle-ci sert au remplissage des spires (creux) du file- tage et à celui de la gorge avant Cette dernière possède avanta- geusement une largeur d'environ 2 mm La disposition d'une gorge avant au début du filetage et d'une gorge arrière à la fin du file- tage sur le col assure, en combinaison avec ce filetage, l'obten- tion d'un assemblage collé particulièrement bon entre le col de la partie arrière et le fond de la partie avant du projectile. Pour fermer convenablement la zone o se trouve la colle et pour empêcher que la colle ne s'écoule simplement de cette zone après sa mise en place, il est avantageux qu'une portée d'ajus- tage arrière lisse fasse suite à la fin du filetage ou à la gorge arrière et/ou qu'une portée d'ajustage avant lisse précède le début du filetage ou la gorge avant Il est préférable que le col présente ces deux portées Dans une forme de réalisation particulièrement préférée, le début et la fin du filetage sont combinés chacun avec une gorge annulaire et avec une portée annulaire Dans une telle forme de réalisation du col de la partie arrière du projectile, on trouve donc sur ce col, à partir de son extrémité avant, dans l'ordre, une portée d'ajustage avant, une gorge avant, le filetage, une gorge arrière et une portée arrière L'assemblage collé obtenu dans une telle forme de réalisation résiste même aux conditions les plus sévères Le jeu maximal entre la portée avant ou arrière et la surface d'assemblage dans le fond de la partie avant est de préfé- rence également de 0,075 mm dans ce cas, ce qui correspond donc au jeu maximal entre le sommet du filet et cette même surface intérieure d'assemblage Dans cette forme de réalisation, la largeur et la pro- fondeur des deux gorges correspondent de préférence aux valeurs indiquées dans ce qui précède. Il suffit que la portée avant possède une largeur de quelques millimètres; elle pourrait donc correspondre à la largeur préférée du filet et de la gorge avant, c'est-à-dire à 2 mm environ. La portée arrière est de préférence plus large que la portée avant puisqu'elle sert de préférence en même temps à la fixation de la partie arrière du projectile dans le fond de la partie avant par les goupilles Pour cette raison, laportée arrière possède de préférence une largeur d'environ 15 mm, ce-qui donne par conséquent une longueur de guidage d'environ 15 mm du col dans le fond de la partie avant, longueur de guidage qui s'étend jusqu'à l'épaulement formé par la transition entre le col et le reste de la 10249 partie arrière du projectile La portée arrière peut être fixée au fond de la partie avant par six à huit goupilles par-exemple, qui sont de préférence en laiton et pour lesquelles le fond-de-la partie avant présente des trous traversantset la-portée arrière présente des trous borgnes correspondants Les goupilles auront généralement une épaisseur d'environ 2 mm. Le fond de la partie avant du projectile présente en outre un orifice de remplissage pour la colle, qui débouche dans la région du filetage ou de la gorge annulaire arrière ou avant. Il est préférable que cet orifice débouche dans la gorge arrière qui, selon la forme de réalisation particulièrement préférée décrite plus haut, est plus large que la gorge avant et possède de préférence une largeur d'environ 6 mn Pour que toute la zone des- tinée à recevoir de la colle puisse être remplie aisément et conve- nablement, surtout la gorge arrière, le fond de la partie avant du projectile possède en outre un orifice de contrôle qui est situé diamétralement à l'opposé de l'orifice de remplissage sur le même axe que celui-ci et qui débouche également dans la gorge arrière. La fonction essentielle de cet orifice de contrôle est de permettre d'abord le remplissage complet de la gorge arrière avec de-la colle puis, par addition d'une quantité de colle supplémentaire exacte- ment dosée, le remplissage convenable-du filetage et de la gorge avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale d'un obus de mortier fumigène dont la partie avant ou corps et la partie arrière ou culot sont réunies par un assemblage collé selon l'invention; et ú la figure 2 est un détail de la figure 2 à- l'échelle 2:1 montrant l'assemblage collé selon l'invention, seule la portion concernée du corps du projectile étant représentée en coupe axiale, la portion concernée par l'assemblage du culot du projectile étant représentée en élévation. * 7 La figure 1 représente un obus de&mortier fumigène composé d'un corps 1 et d'un culot 2 Le corps 1 porte à l'avant une tête conventionnelle à allumeur 3, qui est en liaison avec une charge d'éjection 4 Le corps l contient à l'intérieur une cartouche fumigène 5 qui est remplie d'une composition fumigène conventionnelle 6. Dans la composition 6 est incorporée une charge d'allumage 7 qui est en liaison avec la charge d'éjection 4 par une pièce d'allumage à retard 8 La cartouche fumigène 5 est traversée longitudinalement par un canal central 9 qui établit une communication entre la charge d'éjection 4 (et par la pièce de retard 8 également la charge d'allumage 7 pour la composition fumigène 6) et une chambre de pres- sion 10 située dans le culot 2 L'extrémité arrière du culot 2 porte extérieurement une charge propulsive conventionnelle il qui communique à travers des orifices d'allumage 31 avec une chargé d'allumage 32, elle-même reliée à une capsule-amorce-à percussion 12. L'extrémité du culot 2 porte également un empennage conventionnel 13. A son extrémité avant, le culot 2 présente un épaulement 14 oê commence le col 15 portant la surface d'aésemblage avec le corps du projectile Le col 15 du culot 2 s-'emmanche dans le fond ouvert 16 du corps 1 et est relié à lui, pour l'essentiel, par l'assemblage collé selon l'invention Le col 15 porte extérieure- ment un filetage 17 à faible pas et à plusieurs spires Le fond 18 de ce filetage est plat et il en va de même pourscu sommet 19 A la fin 20 du filetage, située du c 8 té de l'épaulement 14, se trouve une gorge annulaire arrière 21, dans laquelle débouche un orifice de remplissage 22 ménagé dans le fond 16 du corps 1 et servant à l'in- troduction de la colle 23 Sur le même axe que l'orifice de remplis- sage 22, le fond 16 présente un orifice de contrôle 24 qui communique également avec la gorge arrière 21 Cette dernière est suivie directement, à l'arrière, par une portée annulaire d'ajustage 25, également située encore sur le col 15 et reliée par des goupilles 26 au fond 16 du corps 1 du projectile. Le début 27 du filetage 17 est précédé d'une gorge annulaire avant 28, elle-même précédée d'une portée-annulaire d'ajustage 29. Les vides entre le col 15 du culot 2 et la surface d'assemblage intérieure du fond 16, formés par la gorge arrière 21, le fond 18 du filet et la gorge avant 28, sont remplis de colle 23, la gorge avant 28 servant normalement de gorge de trop-plein et étant dans ce cas remplie en partie seulement de colle excédentaire. La cartouche fumigène 5 s'appuie sur la portée -avant 28 du col 15 par une saillie 30 A partir de cette dernière, la portion arrière de la cartouche est rétrécie et adaptée à l'intérieur cylindrique du col 15 de manière à remp Lir celui- ci entièrement Cet espace cylindrique-rempli par fa cartouche fumigène 5 est suivi à l'arrière par la chambre de pression tronconique 10 à l'intérieur du culot 2, laquelle, comme déjà mentionné, est en communication et en interaction par le canal central 9 de la cartouche avec la charge d'éjection 4 et la tête à allumeur 3 &- l'avant du projectile Les références sur la vue plus détaillée de la figure 2 correspondant totalement à celles mentionnées et indiquées à la figure 1, il n'est pas nécessaire de les décrire de nouveau. Par la représentation à plus grande échelle (et en élévation) du col 15 du culot 2, la figure 2 montre donc seulement de façon plus claire encore la conformation essentielle pour l'assemblage collé selon l'invention de ce col en combinaison avec le fond ouvert 16 du corps 1 du projectile. L'assemblage de l'obus de mortier fumigène des figures 1 et 2 s'effectue de façon habituelle, avec goupillage du fond 16 du corps au col 15 du culot de la manière représentée au moyen des goupilles 26 Il s'agitÀgénéralement de huit goupilles en laiton uniformément réparties sur le pourtour du corps 1 du projectile Après l'assemblage, l'obus étant couché avec l'ouver- ture de remplissage 22 en bas, on introduit de la colle 23 dans la gorge arrière 21 à travers l'orifice 22, jusqu'à l'apparition de colle à l'orifice de contrôle 24 se trouvant'diamétralement à l'opposé On ferme ensuite l'orifice de contrôle 24 et on place l'obus debout sur son culot 2 pour injecter la quantité restante de colle, sous forme d'une dose exactement prédéterminée Après remplissage de la gorge arrière 21, cette dose remplit entièrement le creux 18 du filetage avec de la colle-23; la quantité de colle excédentaire, qui est la conséquence de tolérances dimensionnelles, arrive dans la gorge avant ou supérieure 28 qui a la fonction d'une gorge de trop-plein pour la colle et agit en même temps comme une gorge d'étanchéité supplémentaire. On ferme ensuite l'orifice de remplissage 22 puis on laisse l'obus en position debout jusqu'au durcissement complet de la colle 23. Par la conformation particulière du col 15 comme un élé- ment d'assemblage portant un filetage 17 entre des gorges 21, 28 et des portées d'ajustage 25, 29, l'invention apporte une augmentation à la fois de la solidité et de l'étanchéité-de la liaison entre le culot 2 et le corps 1 La solidité nécessaire est assurée tant par le sommet de filet aplati 19 en combinaison avec les portées 25, 29 que par la colle 23 remplissant le fond de filet 18 et les gorges 21, 28, tandis que l'étanchéité est assurée uniquement par la liaison collée La profondeur des gorges et du fond de filet est adaptéed - la viscosité de la colle à utiliser et est habituellement d'environ 0,25 mm pour une colle de forte viscosité, une colle de polyuréthanne par exemple. Le diamètre au sommet de filet a normalement une tolé- rance de tout au plus 0,075 mm, ce qui est encore acceptable quant à la technique de fabrication. Généralement, l'assemblage collé selon l'invention augmente la résistance de la liaison entre le col 15 et le fond 16 de telle manière que, pour éjecter la charge utile en l'occurrence la cartouche fumigène 5 par la séparation du culot 2 et du, corps 1, la charge d'éjection 4 d'environ 15 g habituellement-prévue dans les obus de mortier fumigènes ne suffit pas En cas d'assem- blage selon l'invention, il sera normalement nécessaire d'augmenter cette charge, jusqu'à 50 g maximum Grâce à la conformation selon l'invention de l'intérieur du projectile et de la cartouche, même une charge de cette importance ne risque pas d'endommager la - cartouche fumigène 5 et ce pour deux raisons: a) Le fond de la cartouche est suivi par la chambre de pression 10, située dans le culot 2 et communiquant par le canal central 9 de la cartouche avec la charge d'éjection 4 Il s'ensuit que le culot est séparé du corps principalement par la pression de gaz s'établissant à travers ce canal dans la chambre 10 et pour une petite part seulement par une poussée exercée sur le culot par l'intermédiaire de la cartouche. b) Comme la cartouche fumigène 5 s'appuie par la saillie 30 sur le col 15 du culot, des forces développées par la charge d'éjec- tion 4 peuvent tout au plus être transmises par la paroi de la cartouche La déformation ou l'endommagement de-la cartouche est donc pratiquement exclu La conformation particulière de la cartouche fumigène 5 a l'avantage supplémentaire qu'elle permet d'exploiter de façon optimale le volume intérieur de l'obus par la composition fumigène 6. L Capplication-de l'assemblage collé selon l'invention n'est pas limitée, bien entendu, aux obus de mortier fumigènes ou autres ou aux munitions en général; un tel assemblage est appli- cable partout o la liaison de deux pièces tubulaires différentes pose un problème semblable, à savoir une solidité et une étanchéité insuffisantes pour certaines charges, par exemple en cas de chute ou d'impact. : t REVEND I C AT I ON S 1 -Projectile, en particulier obus de mortier, comprenant une partie avant et une partie arrière qui sont réunies par des surfaces d'assemblage à col servant de surfaces d'ajustage prévues sur les extrémités voisines des parties avant et arrière et se Trecouvrant à l'état assemblé, et qui sont traversées dans la région des surfaces d'assemblage par des goupiiles de cisaillement radiales, caractérisé en ce que la surface d'assemblage du col L 5) de la partie arrière ( 2) est formée par un filetage ( 17) à plusieurs spires dis- posé sur le col ( 15) et possédant un faible pas et/ou un sommet de filet aplati ( 19), dont le fond de filet ( 18) sert à recevoir une colle ( 23) et dont le sommet de filet ( 19) sert de surface d'ajus- tage, et en ce que le fond ouvert ( 16) de la partie avant ( 1), destiné à recevoir le col ( 15), présente un orifice de remplissage ( 22) menant au filetage ( 17) pour l'introduction de la colle - 2 Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le filetage ( 17) débouche dans une gorge annulaire arrière ( 21) du col par sa fin de filetage ( 20), située près de l'épaulement ( 14) du col formant la transition entre le col ( 15) et le reste de la partie arrière ( 2) et/ou dans une gorge annulaire avant ( 28) du col par son début de filetage ( 27). 3 Projectile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fin de filetage ( 20) ou la gorge arrière ( 21) est suivie par une portée d'ajustage annulaire arrière ( 25) sans filetage et/ou le début de filetage ( 27) ou la gorge avant ( 28) est précédé d'une portée d'ajustage annulaire avant ( 29) sans filetage. 4 Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice de remplissage ( 22) pour la colle ( 23) débouche dans la gorge arrière ( 21). 5 Projectile selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le fond ouvert ( 16) de la partie avant ( 1) présente, sur 'le même axe que l'orifice de remplissage ( 22) pour la colle ( 23) débou- chant dans la gorge arrière ( 21), un orifice de contrôle (Z pour la colle ( 23), qui débouche également dans la gorge arrière ( 21).