Brevet FR2516644A1 — publié le 19830520

Dispositif ae refroiaisse rent pour tubes d'armaes à feu. L'inv-ntilon concerne un disposihif re refroidissement pour tlubes C'arme d f-eu, et en i arcu 1 ier d'arres à feu automatiques et de canons automatiques de grande puissance, comprenant dans la zone de la partie term inale du tube de l'arme à feu limitée par le bariiiet,des canalisations de refroidissement orientses rad za Iement vurs l'extérieur et disposées entre les hnambres individuelles reservées aux projectiles, lesdites canalisations dtant reiies à un canal principal destiné à l'amenée centrale de fluide di refroidis- lu sement et disposé dans l'axe longitudirial du barilet creus par un alésage. Le tube d'une ar me à feu automatique ou d'un canon automatique de grande puissance est suenis reguli Urement en fonctionnement à des ceronditi Lons tres svres Lorsque des salves, en genéral courtes, sont tirées en étant commandé-es jar un limitateur de doabre de i o 3 es; ii s'estc cependnant avéré nécessaire pour Le pilote d'un avion de coobat par exemple ce pouvoir tirer la totalité des munitions disponi' ules au cours d'une seule salve Dans ce cas, il faut remplir au moins certaines conditions pour que, vers la fin de la salve, aucun danger ne soit cour' - ar le serviant et l'avion du fait de durées plus courtes de décomposition des mouvements, de vitesses des projectiles arrivant rapidement, de ricochets et de dégâts au revetement du fuselage. En outre, il ne doit y avoir aucun retour de gaz et aucune oscillation entre 100 et 200 mètres à l'avant de l'embouchure du canon De plus, il est important que le pourcentage de coups au but soit suffisant. Dans les armes à feu de haute puissance qui ont été mentionnées et qui tirent des munitions a grande vitesse initiale, l'usure importante du tube vient toujours du fait que la chaleur superficielle n'est pas évacuée suffisamment rapidement Les sollicitations thlerittiues qui se suivent rapidement lors d'une salve provoquent des tensions super- ficielles et des changements d'état du matériau Du fait du frottenment des projectiles uans le tube, les rayures sont déformées et il y a détacnement de matériau par la bande de guidage des projectiles Pour augmenter la durée de vie des tubes, il a déjà été proposé d'envoyer un fluide de refroi- dissement dans le tube C'est ainsi que dans le dispositif du orevet US 2 301 575, de l'eas de refroidissement est envoyée à partir d'un canal principal à une batterie de conduites de refroidissement radiales partant de l'axe du barillet, et qui sont disposées respectivement dans le 1 u barillet entre les chambres rese-rvées aux projectiles et qui débouchent dans un canal de refroidissement respectif dispo- sé parallèlemeut à l'axe du barillet L'eau de refroidisse- ment réchauffée est renvoyée à l'extrémité arrière du baril- let par un systûme de canalisations Pour que ce refroidisse- ment indirect provoque une diminution importante de la chaleur, il est nécessaire de prévoir un grand nombre de canalisations de refroidissemient dans le barillet L'ensemble du système de canalisations de refroidissement est donc très coûtçux sans pour autant qu'ii soit possible d'obtenir dans la partie arrière du tube le refroidissement optimal désiré pour l'âme du tube Dans ce cas, et dans toute la mesure du possible, il ne faut pas qu'une température d'environ 400 C soit dépassée sur la surface de l'âme du tube Selon la proposition de ce brevet US, il n'est pas fait usage de la cnaleur de vaporisation. L'objet de l'invention est un dispositif de refroidisse- ment de tubes d'armes à feu du type mentionné dans le préambule, au moyen duquel on puisse sensiblement améliorer la durée de vie du tube, maintenir la température de la surface de l'âme du tube de l'arme au- dessous du point de transition de l'acier, et qui puisse être fabriqué en série avec des moyens simples Selon l'invention, ce problème est résolu du fait que des Duses orientées sensiblement parallè- lement à l'axe longitudinal du barillet sont raccordées aux canalisations de fluide de refroidissement radiales, des organes de fermeture étant montés à l'avant des buses dans les canalisations de refroidissement radiales et pouvant s'ouvrir et se fermer automatiquement en fonction de la position dia barillet et seulement en cas de ti Lr, les ouver- tures de sortie des buses étant disposées sur la surface frontale axiale du barillet et débouchant librement et respectivement, lors de la rotation du barillet, pe,ndant un court instant dans _ 11 extr&u të terminale associée du tube de l'arme Grace à ce mode de ré-alisation avantageux, le fluide de refro RdissementA"in par les Izuses directement sur la surface de l,'âmîe I tub de l'arme, ddans sa partie arrière Le S ue ns c que pendant la durée o elles passent decvant L la partie arrierés du tube de i lcirme( et 1 ' amenée du f lui 4 dtk de rer-d ern e S e-fzectue cju'en cas de tir Ceci évite aataesmn 'neto du fluide de refroidissement darrn 1 Is jecd de l'arnme Zà Vétat froid lors d'un char je-ment îito 5 permet d-onca de rélsrun l.idisposi tit de afndseûu luirmn fiaede, la partie du Lib, e zie me wietpriuirmn solli- citée par la edts t la o Q Ve 5 on* ej ti et Sr mis en oeuvre au mcie 3 i CI t ostfecinniciues peu impor- t-ants et sans, au_-qmentcr nmrtdu aiît Pour commander I N -n''uli de refroidieseilent ausx buses, -i l est possible, une;rede ré-alisa-tion dfe l'invention, de prévoir un organe de feryreture qui est constitué par une ouis cylindrique pouv-ant se dé-placer lon 9 itudinalement da -l'a canalisation de refro idis'eemesnt 2-5 dans la zonie de i'ouverture d'entrée de la b Uuse et adapté-e à la section transversale de la calialisation de refroidissement, dont la surface frontale inclinée et sortant radialemient du barillet coopère avcla surface en obl)lique constitunée de faç;on correspondante d'nélément de co-itman de qui glisse dans une rainure nde guî dage disposée Cà angle diroit par rapport à la canalisation de refroidissement dans le -barillet et qui coulisse par sa partie terminale arrondie et opposée à sa surface en oblii-ue le lon 1 g d'u-ne carne du L tube de l 'arme. Selon une autre florire de réalisation de l'invention, l'organe de fermeture est cconst'itué p:r uan poussoir de soupape comlrenant un plateau de soupape soumis à la solli- citation d'un ressort et ipouvant se déplacer longitudinalement dans la canalisation de refroidissement dans la zone de l'ouverture d'entrée de la buse à l'intérieur d'un manchon, le poussoir de la soupape glissant par son extrémité termi- nale opposée au plateau sur la came d'un élément de commande monté de façon fixe dans le logement du barillet. On peut obtenir d'autres avantages en faisant en sorte que les buses soient disposées en éventail à partir d'un alésage principal et du côté de leur sortie pour former un faisceau d'alésages auxiliaires s'écartant les uns des autres On augmente ainsi la quantité de fluide de refroidis- sement qui est utilisé et qui est en outre pulvérisé sur une surface plus importante. En outre, on peut prévoir dans le barillet une gorge annulaire dans laquelle l'élément de commande est guidé avec un certain jeu Pour que la commande s'effectue complètement, l'élément de commande ou la came peut être muni de parties en oblique d'entrée et de sortie Finalement,et pour rendre l'arme à feu étanche et empêcher l'introduction de fluide de refroidissement entre le barillet et l'axe du barrillet aussi bien qu'entre la canalisation de refroidissement et le poussoir ou la canalisation de refroidissement et le manchon de soupape et le poussoir, on peut prévoir des garnitures d'étanchéité entre ces éléments. L'invention sera maintenant décrite plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation et avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels; la figuer 1 représente le barillet d'une arme à feu comprenant le tube et le dispositif de refroidissement selon l'invention, la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1 des buses, avec le -tube de l'arme et la came de commande, la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure i d'une canalisation de refroidissement comprenant une coulisse, la figure 4 est une coupe du barillet d'une arme à feu comprenant le tube de l'arme et un dispositif de refroidis- sement selon l'invention mais d'un autre type, la figure 5 est une coupe selon la ligne V-V de la figure 4 représentant la soupape montée dans la canalisation de refroidissement radiale. Le barillet 1 d'un canon automatique de grande puissance est monté rotatif autour de l'axe 2 du barillet et il com- prend des chambres à projectiles 3 disposees sur une ligne circulaire uniforme, parallèilement à l'axe du barillet Les cnambres à projectiles 3 sont donc disposées à des distances égales les unes des autres Axialement au barillet 1 se raccorde le tube 4 de l'arme, disposé -à la même distance radiale de l'axe 2 du barillet que les chambres à projectiles 3 Le fluide de refroidissemenrt se trouvant dans une canali- sation de refroidissement 5 prévue dans le boîtier 6 du barillet parvient dans le canal de refroidissement central 7 constitué par un alésage axial *ratigué dans le barillet 70 Autour de L'axe 2 du barillet est constituée une canalisation annulaire 8 dans la zone terminale du barillet 1 et face au bottier 6 du barillet ou du tube 4 de l'armer cette canali- sation étant en liaison avec le canal principal central 7. De la canalisation annulaire 8 s'étendent des canalisations de refroidissement radiales 9 disposées dans le barillet 1 et orientées respectivermeilt centralemlent entre deux chambres à projectiles 3 Des muses 10 sont disposées à angle droit par rapport aux canalisations de refroidissement 9 Ces buses 10 sont orientées parallèlement à l'axe 2 du barillet, à une distance du rayon de l'axe 2 du barillet et en direc- tion de l'axe central du tube 4 de l'arme Pour obtenir une zone de pulvérisation importante et de ce fait une surface importante de l'âme il du tube 4 de l'arme; dans sa partie terminale arrière 12, pour le fluide de refroidissement, les buses sont munies d'alésages auxiliaires 10 b partant d'un alésage principal O 10 a et formant un angle avec ce dernier Les buses 10 sont ouvertes en direction de l'âme 4 de l'arme Dans les canalisations de refroidissement 9 est disposée une coulisse 13 pouvant se déplacer longitudinalement, dont la partie terminale 14 est munie d'une surface inclinée à 45 et se terminant radialement sur la surface d'enveloppe du barillet 1 Au cours du -6 mouvement longitudinal, l'extrémité avant dépasse l'alésage principal 10 a des buses Une surface correspondante d'un élément de commande 16 coopère avec la surface inclinée de la coulisse 13 L'élément de commande 16 peut glisser dans une rainure de guidage 17 aménagée perpendiculairement à l'axe de la canalisation de refroidissement La partie termi- nale 19 ae l'élément de commande 16 qui est à l'opposé de la face inclinée 18 est arrondie du côté de sa tête et glisse sur une came 20 qui est usinée dans la partie terminale axiale du tube 7 de l'arme La came de commande 20 est équipée d'une partie en oblique d'entrée 21 et d'une partie en oblique de sortie 21 Sa surface utile correspond à la longueur de l'arc passant sur les chambres à projectiles 3. Lors de la rotation du barillet 1 autour de l'axe 2, la coulisse 13 se trouve déplacée longitudinalement du fait qu'elle coopère avec l'élément de commande 16 et elle est déplacée de façon que lorsque les buses 10 passent devant la partie terminale arrière 12 du tube 4 de l'arme, la coulis- se 13 libère les buses 10 Le fluide de refroidissement qui se trouve sous pression dans la canalisation de refroidisse- ment 9 asperge la surface Il de l'âme du tube 4 de l'arme. La durée de la pulvérisation, dans le cas représenté o il existe cinq chambres à projectiles 3, est d'environ 0,0055 seconde pour un angle de rotation du barillet 1 au cours de la pulvérisation qui est de l'ordre de 30 à 35 Ceci donne pour chaque coup une quantité de fluide de refroidissement pulvérisé dans le canon de l'arme qui est d'environ deux centimètres cubes On peut ainsi résoudre le problème posé et consistant à déterminer dans la partie terminale arrière du tube 4 de l'arme une température d'environ 400 C. L'arme représentée aux figures 4 et 5 est du même type. Seule la solution apportée à la commande du fluide de-refroi- dissement est différente Dans ce cas également, le canal de refroidissement principal et central 7 est prévu dans l'axe 2 du barillet, à partir duquel partent des canalisations de refroidissement radiales 9 dans le barillet 1 Des buses 10 sont orientées parallèlement à l'axe du barillet et débou- cnent librement dans-la partie terminale arrière 12 du tube i de l'arme Dans les canalisations de refroidissement 9 sont incorporées, en direction longitudinale, des soupapes de vaporisation Ces dernières sont constituées par-un poussoir 22, pouvant se déplacer longitudinalement dans le manchon 23 inséré dans la canalisation de refroidissement 9 A l'extré- mité du poussoir 22 est fixé un plateau de soupape 24 qui est sollicité par un ressort de pression 26 s'appuyant dans la canalisation de refroidissement 9 contre un épaulement de forme annulaire 25 A l'extrémité opposée, le poussoir 22 glisse sur une came 27 d'un élément de commande 28 qui est relié de façon fixe au logement 6 du barillet Dans la zone de sortie du manchon 23 est prévue, dans la surface d'enve- loppe du barillet 1, une gorge périphérique 29 sur laquelle l'élément de commande 28 se déplace avec un certain jeu En outre, des surfaces en oblique d'entrée et de sortie 30 destinées à la came 27 sont prévues sur l'élément de comman- de 28. Pour éviter l'introduction du fluide de refroidissement dans l'âme, on dispose des garnitures d'étanchéité 31 entre le barillet 1 et son axe 2 ainsi qu'entre la canalisation de refroidissement 9 et la coulisse 13, ou bien entre la cana- lisation de refroidissement 9 et le manchon de soupape 23 et le poussoir 22. Le fonctionnement de la commande du fluide de refroidisse- ment est semblable à celui qui a été décrit en référence aux figures 1 à 3 La rotation du barillet 1 fait glisser une fois le poussoir 22 de chaque soupape insérée sur la came de commande 27 de l'élément de commande 28, ce qui déplace le poussoir 22 en direction de l'axe 2 du barillet, à l'encontre du ressort de pression 26 Le plateau 24 de la soupape se soulève de sa surface d'appui et le fluide de refroidissement- est injecté lorsque la buse correspondante 10-passe face à l'extrémité arrière du tube 4 de l'arme, en direction de la surface 11 de son âme. L'élément de commande 28 qui est fixé par des vis 32 sur le logement 6 du barillet peut être monté en vue d'une rotation du barillet vers la gauche ou vers la droite. REVENDICATIONS 1 Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu, en particulier d'armes à feu automatiques et de canons automatiques de grande puissance, comprenant/dans la zone de la partie terminale du tube de l'arme à feu limitée par. le barillet, des canalisations orientées radialement vers l'extérieur et disposées entre les chambres individuelles réservées aux projectiles, lesdites canalisations étant reliées à un canal principal destiné à l'amenée centrale du fluide de refroidissement et disposé dans l'axe longitudinal du barillet creusé par un alésage, caractérisé en ce que des buses ( 10) orientées sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal ( 2) du barillet sont raccordées aux canalisations de fluide de refroidissement radiales ( 9), des organes de fermeture étant montés à l'avant des buses dans les canalisa- tions de refroidissement radiales et pouvant s'ouvrir et se fermer automatiquement en fonction-de la position du barillet et seulement en cas de tir, les ouvertures de sortie des buses ( 10) étant disposées sur la surface frontale axiale du barillet ( 1) et débouchant librement et respectivement, lors de la rotation du barillet, pendant un coûrt instant dans l'extrémité terminale associée ( 12) du tube ( 4) de l'arme. 2 Dispositif de refroidissement pour Xtubes d'armes à feu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fermeture est constitué par une coulisse cylindrique ( 13) pouvant se déplacer longitudinalement dans la canalisation de refroidissement ( 9) dans la zone de l'ouverture d'entrée ( 15) de la buse et adaptée à la section transversale de la canalisation de refroidissement, dont la surface frontale ( 14) inclinée et sortant radialement du barillet ( 1) coopère avec la surface en oblique ( 18) constituée de façon corres- pondante d'un élément de commande ( 16) qui glisse dans une rainure de guidage ( 17) disposée à angle droit par rapport-à la canalisation de refroidissement ( 91 dans le barillet ( 1) et qui coulisse par sa partie terminale arrondie et opposée à sa surface en oblique le long d'une came ( 20) du tube ( 24) de l'arme. 3 Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fermeture est constitué par un poussoir de soupape ( 22) comprenant un plateau de soupape ( 24) soumis à la sollicita- tion d'un ressort et pouvant se déplacer longitudinalement dans la canalisation de refroidissement ( 9) dans la zone de l'ouverture d'entrée de la buse à l'intérieur d'un manchon ( 23), et en ce que le poussoir ( 22) de la soupape glisse par son extrémité terminale opposée au plateau ( 24) sur la came ( 27) d'un élément de commande ( 28 > monté de façon fixe dans le logement ( 6) du barillet. 4 Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les buses ( 10) sont disposées en éventail à partir d'un alésage principal (l Oa) et du côté de leur sortie pour former un faisceau d'alésages auxiliaires (l Ob) s'écartant les uns des autres. Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est prévu dans le barillet ( 1) une gorge annulaire ( 29) dans laquelle l'élément de commande ( 28) est guidé avec un cer- tain jeu. 6 Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de commande ( 28) ou la came ( 20) sont munis de parties en oblique d'entrée ( 21, 30) et de sortie ( 21, 30). 7 Dispositif de refroidissement pour tubes d'armes à feu selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre le barillet ( 1) et l'axe ( 2) du barillet aussi bien qu'entre la canalisation de refroidisse- ment ( 9) et le poussoir ( 13), ou la canalisation de refroi- dissement ( 9) et le manchon de soupape ( 23) et le poussoir de soupape ( 22), sont prévues des garnitures d'étanchéité ( 31) destinées à empêcher la pénétration du fluide de refroi- dissement dans l'arme à feu.