Brevet FR2597590A1 — publié le 19871023

La présente invention concerne un sabot de lancement pour projectile sous-calibré, destiné à être utilisé dans un tube lisse ou dans un tube rayé. On sait que les projectiles sous-calibrés sont tirés dans une arme de calibre supérieur à leur diamètre,notamment afin d'obtenir des vitesses initiales élevées. Le sabot permet alors, en accompagnant le projectile au cours de son trajet dans le tube, de lui transmettre la poussée propulsive et d'assurer son guidage. A la sortie du tube, le sabot se sépare du projectile qui continue seul sa trajectoire. Pour permettre une bonne précision de tir aussi bien en direction qu'en vitesse, un tel dispositif doit assurer l'étanchéité aux gaz de poudre et maintenir le projectile parallèle à l'axe du tube jusqu' sa sortie de celui-ci. Il doit alors se séparer du projectile sans en perturber la trajectoire. De plus, il y a avantage à ce que le sabot soit aussi léger que possible pour réduire la masse propulsée et permettre l'élévation de la vitesse initiale. D'autre part, la forme élancée de la plupart des projectiles sous-calibrés les rend impropres à la stabilisation gyroscopique et impose leur stabilisation par effet aérodynamique. Il est bien connu en effet que la rotation de ce genre de projectiles sur eux-mêmes a un effet déstabilisant et non pas stabilisant comme sur les projectiles cl-assiques de forme plus ramassée. Pour permettre le tir dans un tube rayé, il est donc nécessaire que le sabot limite au maximum l'entratnement en rotation du projectile par les rayures. On connatt déjà des sabots comportant un bouchon poussoir étanche placé à l'arrière du projectile dans le sens du tir. Ce bouchon poussoir transmet l'effort propulsif à un centreur cylindrique coulissant exactement dans le tube et entourant le projectile qu'il maintient. Dans ce dispositif, le centreur est constitué par quatre guides longitudinaux en métal léger ou en acier doux juxtaposés suivant des plans diamétraux et qui se séparent à la bouche du tube. Les sabots de ce type ne conviennent pas au tir en tube rayé, car le centreur est désorganisé par la force centrifuge de la rotation résiduelle qutil éprouve du fait de son frottement avec le bouchon-poussoir engagé dans les rayures du tube. Sous l'effet de cette force centrifuge, les guides s'incrustent en effet dans les rayures, ce qui provoque deux effets nuisibles : d'une part, les guides s'écartent et le guidage du projectile en est affecté, et d'autre part les guides finissent par entre entratnés de façon positive en rotation par les rayures et cette rotation provoque celle du projectile. Le but de la présente invention nef'de permettre la réalisation de sabots ne présentant pas les inconvénients ci-dessus et assurant un bon guidage du projectile ainsi qu'une séparation exempte de perturbation en tube rayé comme en tube lisse, tout en limitant la rotation du projectile en tube rayé. Le sabot de lancement pour projectile sous-calibré conforme à l'invention, est ainsi destiné à être utilisé dans un tube lisse ou dans un tube rayé d'axe parallèle au projectile ; il comprend un bouchon-poussoir étanche placé à l'arrière du projectile dans le sens du tir, ainsi qu'un centreur coulissant exactement dans le tube et formé de guides longitudinaux juxtaposés entourant le projectile lors du trajet dans le tube. Suivant l'invention, ce sabot est caractérisé en ce que chaque guide comporte des moyens destinés à coopérer avec l'un des guides adjacents pour exercer sur lui un effort de serrage centripète sous 11 action du couple de rotation qui tend à être transmis à l'ensemble des guides par le bouchon. Le centreur constitué par l'ensemble des guides est ainsi auto-serreur sur le projectile dans le sens correspondant à la rotation imposée à celui-ci par le tube rayé. Suivant une réalisation avantageuse, chaque guide comporte une coquille latérale recouvrant partiellement un des guides adjacents, chaque coquille étant disposée sur le guide qui la le sens de pars surb oaté qui se trouve placé en avant dans/la rotation en tube rayé. La résultante des forces d'inertie subies lors du tir par chaque guide est alors dirigée vers la coquille qui le recouvre, et l'effort centripète précité la compense exactement. L'on obtient ainsi un autoverrouillage maximum. De préférence, chaque guide comporte un menC centrctl sur lequel est rapportée périphériquement une plaque cylindrique adaptée au calibre du tube quand le sabot est en position de tir, cette plaque comportant une partie débordante formant la coquille et délimitant un logement pour le bord d'une coquille adjacente. L'ensemble des plaques précitées entoure complètement centraux, les éléments / definissant une surface cylindrique extérieure s'adaptant dans le tube et assurant un excellent guidage du projectile. Chaque coquille peut également s'étendre radialement jusqu'à un plan médian qu'elle recouvre et se trouver ainsi au droit de son centre de gravité, dans l'axe de la force centrifuge qu'il subit. D'autres particularités et avantages de l'invention apparattront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté plusieurs modes de réalisation de l'invention. - La figure 1 est une vue perspective d'une première réalisation du sabot conforme à l'invention et de son projectile, dans laquelle un des guides a été écarté du sabot et est vu du côté interne, - la figure 2 est une vue perspective d'un guide du sabot de la figure 1 vu de l'extérieur, - la figure 3 est une vue perspective éclatée du bouchon poussoir du sabot de la figure 1, - la figure 4 est une vue avec arrachement du sabot de la figure 1 et de son projectile en position de tir dans le tube d'un canon rayé, - la figure 5 est une vue en coupe suivant V-V de l'en- semble représenté à la figure 4, - la figure 6 est une vue en coupe,dans les mêmes conditions qu'k la figure 5, d'un second mode de réalisation de l'invention. - la figure 7 est une vue schématique montrant, en coupe suivant V-V, le mode de séparation des guides et du projectile k la bouche du tube. Le sabot 1 représenté aux figures 1 à 5. est destiné au lancement d'un projectile 2 sous-calibré comportant des ailettes 2a, ce lancement ayant lieu dans un tube 3. À titre d'exemple, le tube 3 représenté aux figures 4 et 5 est un tube rayé comportant des rayures 3a, mais le sabot 1 représenté peut également entre utilisé dans un tube lisse. Le sabot 1 comporte un axe X-X parallèle k celui du projectile 2 et du tube 3 en position de tir. Un bouchon-poussoir 4 étanche aux gaz de poudre est placé à l'arrière du projectile 2 dans le sens du tir F et un centreur 5, en appui sur le bouchon 4, entoure et maintient le projectile 2. Le centreur 5 présente une surface 5a extérieure cylindrique et son diamètre extérieur correspond au calibre du tube dans lequel il coulisse exactement. Il est formé de quatre guides longitudinaux 6 juxtaposés occupant chacun un angle de 900 à la périphérie du projectile 2. Chacun des guides 6 comporte des moyens destinés à coopérer avec l'un des guides adjacents pour exercer sur lui un effort de serrage centripète sous l'action du couple de rotation qui tend à Outre transmis à l'ensemble des guides 6 par le bouchon 4 lors du tir en tube rayé. Dans les modes de réalisation représentés, les moyens précités comportent des coquilles 7 latérales présentant la forme extérieure d'un secteur cylindrique adapté au calibre du tube, débordant chacune du guide 6 qui la porte et recouvrant partiellement un guide 6 adjacent. Les coquilles 7 sont par exemple constituées par des plaquettes cylindriques rapportées et fixées par des vis 11 sur une partie décolletée 8 du guide 6 qui la porte. La coquille 7a (figure 5) du guide 6a recouvre ainsi à moitié le guide 6b et les coquilles 7b, 7c et 7d recouvrent respectivement les guides 6c, 6d et 6a. Par rapport au guide 6 qui la porte, chacune des coquilles 7 se trouve disposée du côté placé en avant dans le sens de rotation des rayures 3a du tube 3, indiqué par la flèche G sur les figures 1, 5 à 7. La partie décolletée 8 du guide 6, non recouverte par la coquille 7 qui y est attachée constitue un logement dont la forme correspond à celle de la coquille 7 adjacente qui s'y trouve embottée en position de tir. La profondeur de ces logements correspond à lsépaisseur des coquilles 7 de manière à assurer la continuité extérieure du centreur 5, et à réaliser la surface extérieure cylindrique 5a précitée. Suivant un mode de réalisation préféré, les guides 6 comportent chacun un élément central 9 eu contact avec le projectile 2 quand le sabot est monté. Chaque coquille 7 s'étend périphériquement au-delà du guide qui la porte suivant un angle égal à la moitié de celui occupé par le guide 6 suivant, soit 450 dans les réalisations représentées. Chaque coquille 7 recouvre ainsi le guide 6 correspondant jusqu 'k son plan médian, soit le plan P (figure 5) pour les guides 6a et-6c. Au droit de ce plan médian, elles sont limitées par un bord externe 13 rectiligne sensiblement parallèle à l'axe de tir X-X. Dans le sens longitudinal, les coquilles 7 s'étendent jusqutà l'avant des guides 6 en position de tir, où elles sont terminées par un bord circulaire avant 14. Vers l'arrière, elles sont limitées par un bord circulaire arrière 15 situé, dans la réalisation représentée, un peu en avant de la moitié de la longueur des guides 6. Les bords extérieur 13 et avant 14 sont reliés par un pan coupé 16. Le centreur 5 formé par les quatre guides 6 comporte à l'avant un cone inversé 17 d'axe X-X dont l'ouverture est tournée vers l'avant. A l'arrière, les quatre guides 6 sont engagés dans le bouchon-poussoir 4 par une partie décolletée 10, et comportent chacune une face transversale 24 forment talon d'appui. Comme le montrent les figures 1, 3 et 4, le bouchonpoussoir 4 comprend une cuvette de glissement 18 reposant sur une bague 19 et engagée dans un bloc arrière 20. Entre la bague 19 et le bloc 20, est disposée une ceinture annulaire 21 glissante. Lors du tir en tube rayé, les quatre guides 6 sont maintenus dans la cuvette 18, tandis que la ceinture 21 s'engage dans les rayures 3a du tube 3. La cuvette 18 comporte un fond 25 sur lequel prennent appui les faces 24 des guides 6. Selon une version préférée, la cuvette 18 et la ceinture 21 sont en matière plastique, tandis que la bague 19 et le bloc 20 sont réalisés en métal léger. Les guides 6 sont munis chacun d'un crmpn 22 (figure 4), de préférence en acier à haute résistance, faisant saillie vers l'intérieur. Les cranpcos 22 sont engagés dans des mortaises 23 ménagées dans les ailettes 2a du projectile 2. Le fonctionnement du dispositif ainsi réalisé est le suivant Lors du tir, le projectile 2 est accéléré par la poussée propulsive transmise par le bouchon 4 et les guides 6 dont les cram appui dans pons 22 prennent/les mortaises 23. Le projectile 2 est centré dans le tube 3 par l'appui périphérique des guides 6. En tube rayé, l'engagement de la ceinture 21 dans les rayures 3a empêche les gaz de poudre de s'échapper vers l'avant et provoque l'accélération en rotation de ladite ceinture 21. Cette accélération se transmet de manière atténuée eux guides 6 en raison des glissements réciproques de la ceinture 21 de la bague 19, de la cuvette 18 et des guides 6 eux-mêmes, qui atteignent en fin de trajet une vitesse de rotation non négligeable, mais suffisamment faible pour ne pas compromettre la stabilité ultérieure du projectile 2. Chaque guide 6 est soumis donc à des forces d'entrat- nement en rotation E (figure 6) sensiblement localisées à sa périphérie, sur les faces d'appui 24 et les parties décolletées 10. A ces forces E s'opposent l'inertie du guide 6 considéré, dont la résultante I est appliquée au centre de gravité H du guide 6, et les efforts J d'entratnement en rotation du projectile 2, transmis à celui-ci par le crampon 22 et, éventuellement, les ailettes 2a. L'action d'ensemble de ces différentes forces, parmi lesquelles, comme le montre la figure 6, les forcis motrices E sont plus éloignées de l'axe que les forces résistantes I et J, tend à faire basculer le guide 6 considéré vers l'avant dans le sens de la rotation G, et donc à appliquer suivant K la coquille 7 qu'il porte sur le guide 6 adjacent qu'elle recouvre. Cette action centripote de chaque coquille 7 provoque sur le guide 6 adjacent l'autoverrouillage des différents guides 6 les uns par rapport aux-autres, et assure ainsi la cohésion du sabot dans le tube 3 et un excellent guidage du projectile 2. A la sortie du tube, les forces de frottement et d'iner- tie deviennent très faibles ou nulles, et l'action de l'air sur le cane inversé 17, ainsi que la force centrifuge, provoquent l'écartement des guides 6. Dès qu'il est amorcé, cet écartement s'accélère par l'effet aérodynamique de la rotation sur les coquilles 7 correspondant k l'entrée d'air suivant les flèches L, comme on le voit sur la figure 7. Au cours de cette séparation, les pans coupés 16 commencent d'abord par freiner la rotation des guides 6, concourant ainsi à l'inversion de la force d'inertie périphérique, puis ils favorisent leur écartement. La disposition des coquilles 7 améliore donc également la séparation et l'expérience a montré que, contrairement k ce que l'on aurait pu prévoir, celle-ci s'effectue sans aucune perturbation de la trajectoire du projectile, dont la précision reste équivalente b celle que l'on obtient avec un projectile classique stabilisé par rotation. A titre d'exemple non limitatif l'invention a permis de tirer avec une excellente précision un projectile sous-calibré dans un canon rayé de calibre 30 millimètres dans les conditions sui vantes - Vitesse initiale du projectile à la bouche : 1670 m/s - Vitesse de rotation du projectile X la bouche : moins de 30 000 t/m - Vitesse de rotation théorique correspondant au rayurage du tube : 140 000 t/m Par ailleurs, lors du tir dans un tube lisse, le sabot conforme à l'invention fonctionne normalement et donne une excellente précision de tir. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et de nombreuses variantes d'exécution sont possibles. Par exemple, les plaques 7 peuvent être fixées par collage sur les parties décolletées 8 correspondantes. Comme représenté aux figures 6 et 7, chaque coquille 7 et le guide 6 qui la porte peuvent outre rdalisés dune seule pièce, par exemple par moulage sous pression ou par usinage. D'autre part, les coquilles 7 peuvent avoir une épaisseur variable et être par exemple plus épaisses à la naissance que sur leur bord extérieur 13. Enfin le nombre de guides peut Outre différent de quatre et la structure du bouchon-poussoir 4 être modifiée. REVENDICATIONS 1. Sabot de lancement pour projectile sous-calibré, destiné à être utilisé dans un tube lisse ou dans un tube rayé d'axe parallèle au projectile, comprenant un bouchon-poussoir étanche, placé à l'arrière du projectile dans le sens du tir, et un centreur coulissant exactement dans le tube et formé de guides longitudinaux juxtaposés entourant le projectile lors du trajet dans le tube, caractérisé en ce que chaque guide comporte des moyens destinés à coopérer avec l'un des guides adjacents pour exercer sur lui un effort de serrage centripète sous l'action du couple de rotation qui tend à être transmis à l'ensemble des guides par le bouchon. 2. Sabot conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que les guides comportent chacun au moins une coquille latérale recouvrant au moins partiellement le guide adjacent. 3. Sabot conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que, par rapport au guide qui la porte, la coquille est disposée du côté placé en avant dans le sens de la rotation en tube rayé. 4. Sabot conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'une au moins des coquilles est embottée dans un logement pratiqué dans le guide adjacent qu'elle recouvre en partie. 5. Sabot conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que au moins un guide comporte un eR cedrA sur bFel est rapportée périphériquement une plaque cylindrique adaptée au calibre du tube quand le sabot est en position de tir, cette plaque comportant une partie débordante formant la coquille. 6. Sabot conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la plaque cylindrique délimite un logement pour l'embottement d'une coquille adjacente. 7. Sabot conforme à l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une coquille s'étend radialement jusqu'au plan radial médian du guide qu'elle recouvre. 8. Sabot conforme à l'une des revendications 2 à 7, caractZrisé en ce qu'au moins une coquille comporte un bord externe parallèle à l'axe du tube en position de tir. 10. Sabot conforme à l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une coquille comporte à l'avant un pan coupé oblique. 11. Sabot conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend quatre guides occupant chacun un secteur de 900 autour du projectile, ces guides formant à l'avant un cône inversé et étant engagés à l'arrière dans lebouchon-pous- soir. 12. Sabot conforme à l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le bouton-poussoir comporte une ceinture glissante engagée dans les rayures du tube pendant le tir et placée entre un bloc arrière,et une cale et une butée de glissement de transmission au centreur de la poussée propulsive. 13. Sabot conforme à l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'au moins un guide comporte des moyens de transmission au projectile de la poussée propulsive, ces moyens comprenant des crampons radiaux engagés dans des logements ménagés dans le projectile.