Brevet FR2604248A1 — publié le 19880325

Projectile. La présente invention concerne un projectile pouvant etre éjecte d'un tube, avec stabilisation par rotation, au moyen de la pression de gaz d'une charge explosive et pouvant être guidé sur son parcours. Un tel projectile est connu par le brevet allemand 30 26 409. Pour augmenter sa portée par rapport à une trajectoire purement balistique, il comporte des surfaces portantes dans la partie postérieure du fuselage. Sa structure arriere comporte des gouvernes de direction pour le diriger vers la cible au cours de la phase de propulsion. Pendant qu'il est stocké dans le magasin et pour l'éjecter d'un tube, les surfaces portantes (surcalibrees en position de fonctionnement) sont repliées dans le fuselage et les gouvernes de direction (également surcalibrées) sont rabattues sur ou dans la structure arrière. L'invention a pour but de munir un projectile de ce genre, dans la zone postérieure de sa structure arrière (et, de préférence, derrière les gouvernes de direction) d'une sorte de cage de propulsion, pour permettre un tir balistique du projectile à l'extérieur d'un tube d'arme au moyen de la pression des gaz de la charge propulsive.En même temps, le moment cinétique initial du projectile ne doit pas, d'une part, être plus élevé que nécessaire pour la stabilisation du projectile au début de la trajectoire de tir, du fait que le déploiement, en particulier des surfaces portantes, doit pouvoir avoir lieu aussi tt que possible après l'atteinte d'une trajectoire de parcours balistique initiale stable, mais que la fonction de déploiement pourrait être perturbée par un moment cinétique trop élevé en raison des forces centrifuges et de l'écoulement tangentiel en contact du projectile, tandis que, d'autre part, un tube d'arme usuel (préférable du point de vue de la normalisation) comporte un profil de rayures et de zones qui entraînerait un moment cinétique initial du projectile inutilement ou même nocivement élevé. Si par contre une cage de propulsion tourne par rapport au projectile au moment du tir dans le tube, le moment cinétique du projectile est inférieur au moment cinétique de la cage de propulsion produit par le profil des rayures et des zones dans le tube de l'arme. I1 faut cependant, dans ce cas, garantir en particulier que les données de départ à la sortie du canon de l'arme n'entrainent pas une destruction mécanique de la cage de propulsion, car (à la différence du cas du tir d'un perforateur à cage propulsive à partir du canon d'un véhicule blindé) les artilleurs manoeuvrant un tube pour le tir des projectiles envisagés ici ne seraient pas suffisamment prémunis contre les risques de blessure qui proviendraient diune cage de propulsion se désagrégeant directement devant le tube de l'arme. Compte tenu de ces données, l'invention a pour objet un projectile de ce type satisfaisant aux conditions énumérées. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le projectile comporte une bague d'étanchéité entourant coaxialement avec friction de glissement une zone délimitée axialement de la structure arrière du projectile. Cette solution permet de réaliser la surface de glissement avec friction entre la structure arrière et la bague d'étanchéité qui l'entoure au niveau des surfaces cylindriques qui cooperent dans un appariement de matériaux qui présente des possibilités de contraintes mécaniques et thermiques optimales. Pour l'effet d'étanchéité dans le tube, éventuellement en couvrant le calibre, un anneau de glissement péri phérique est, de façon appropriée, coulé ou moulé par injection autour de la structure arrière, sa matière étant choisie pour avoir une stabilité optimale vis-à-vis des contraintes thermiques et mécaniques pour la séparation hermétique du compartiment des gaz comprimés de la charge explosive par rapport à la paroi intérieure du tube. Pour obtenir une faible abrasion de la paroi intérieure du tube ainsi que pour améliorer la résistance du tube et les propriétés d'étanchéité à la pression des gaz ainsi que le transfert mécanique des forces de torsion, il convient d'utiliser une matière plastique renforcée aux fibres.Des garnitures en forme de brides dans la matière plastique de la bague d'étanchéité qui sont fixées à son anneau de glissement et sont constituées par une matière plus resistante mécaniquement que celle des corps en matière plastique (servant à rattraper le calibre et à assurer l'étanchéité aux gaz de propulsion), servent à la fois à augmenter la surface pour l'adhérence de la matière plastique à l'anneau de glissement et à renforcer le corps de matière plastique dans la direction parallèle à l'axe, donc de tir. On obtient une sécurité particulièrement élevée contre le détachement radial de parties du corps plastique à la sortie du tube de l'arme, lorsque ces garnitures sont coudées parallèlement à la direction longitudinale du projectile. D'autres variantes et modes de réalisation, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation préféré représenté sur le dessin annexé se limitant à l'essentiel mais approximativement à l'échelle, dont la figure unique représente, selon une vue tronquée en coupe axiale longitudinale, une partie de la structure arrière d'un projectile avec la bague d'étan chéité qui l'entoure. Une zone cylindrique limitée axialement de la structure arrière 1 d'un projectile 2 comporte une bague d'étanchéité 4 sur sa surface latérale 3 placée avec ajustement glissant. Dans le cas de l'exemple représenté, son positionnement axial est déterminé vers l'avant, donc dans la direction d'accélération du tir 5, par un épaulement périphérique 6 faisant saillie radialement et, dans la direction axiale opposée, par un disque de poussée 8 fixé, par exemple par des assemblages par vissage 7, à la structure arriere 1, qui fait également saillie radialement de la surface latérale d'appui avec ajustement glissant 3. La bague d'étanchéité 4 repose par son anneau de glissement 9 sur la surface latérale 3 de la structure arrière. L'anneau de glissement 9 est couvert par extrusion sur une forte épaisseur, donc avec une forte étendue radiale, par un corps plastique 10 résistant à la chaleur et à l'abrasion qui couvre à la façon d'une cage de propulsion la distance radiale entre la structure arrière 1 et le profil de zones et rayures de la paroi intérieure 14 d'un tube de tir 11. Ainsi, un compartiment de pression des gaz de la charge propulsive 12 est fermé à l'avant, dans le tube 11, derrière la bague d'étanchéité 4, de sorte que, de façon connue, par combustion d'un produit de charge propulsive ou amorçage d'une autre réaction des gaz de propulsion, le projectile 2 est accéléré dans la direction de tir 5 et peut donc être éjecté du tube 11. Pendant l'avancement dans le tube 11, la surface latérale de guidage 13 de la bague d'étanchéité 4 mord dans le profil de zones et rayures de la paroi intérieure 14 du tube, de sorte que, lors de l'avancement axial dans le tube 11, la bague d'étanckéité 4, ainsi que, par l'ajustement à friction de son anneau de glissement 9 sur la surface latérale 3 de la structure arrière, le projectile 2 soit mis en rotation. En raison du mouvement de glissement et rotation entre la bague d'étanchéité 4 et la structure arrière 1 du projectile, le moment cinétique que présente le projectile 2 au moment de l'éjection du tube 11 est cependant, ce qui est souhaitable, sensiblement plus faible que le moment cinétique exercé directement sur la bague d'étanchéité 4 elle-meme par les rayures internes du tube. Pour obtenir un emboîtement d'une bonne étanchéité et avec concordance de forme de la surface latérale 13 de la bague d'étanchéité dans le profil de la paroi intérieure 14 du tube, la surface latérale 13 n'a pas un profil complètement cylindrique, mais, comme le montre le dessin, il a un profil comportant des rainures périphériques 15 décalées entre elles axialement (entre lesquelles sont ainsi délimitées des nervures périphériques 16). Pour des raisons de cinétique, la zone antérieure de la bague d'étanchéité 4 a une section droite légèrement biseautée vers l'intérieur, donc s'amincissant à la façon d'un tronc de cône vers l'avant. L'anneau de glissement 9 est constitué par une matière pouvant subir de fortes contraintes mécaniques et thermiques, en particulier par une matière métallique dans la surface de laquelle ont été introduites par diffusion des matières d'alliage présentant de bonnes proprietés de glissement. Postérieurement, à l'opposé de l'accélération dans la direction de tir 5, le corps de matière plastique 10 est délimité contre une paroi d'appui 20 en forme de disque annulaire, formée à la façon d'une bride sur l'anneau de glissement 9, qui représente l'accouplement de friction avec le disque de poussée 8 structuralement rigide postérieur.Pour que la contrainte de friction n'ait lieu en fait qu'entre la section concernée de la surface latérale 3 de la structure arrière et l'anneau de glissement 9 guidé coaxialement sur elle, mais qu'il subsiste à coup sflr une solidarisation cinématique entre l'anneau de glissement 9 et le corps de matière plastique 10 formé par injection sur sa périphérie extérieure, ainsi que pendant la contrainte de poussée et de torsion lors de l'accélération dans le tube 11 et lors de la forte chute de pression au moment de la sortie du tube 11, des brides 18 faisant saillie radialement sont fixées sur l'anneau de glissement 9. Elles peuvent être constituées par du métal ou des matières plastiques renforcées aux fibres et être conformées en barres en forme de rayons ou en anneaux périphériques. Par suite de l'augmentation de surface entre l'anneau de glissement 9 (avec des brides 18 fixées sur lui) d'une part et, d'autre part,le corps de matiereplastique 10 moulé par injection, on est certain d'une adhérence sure, résistant au déchirement et au cisaillement. En outre, de telles brides 18 assurent une liaison à concordance de forme entre le corps de matière plastique 10 et l'anneau de glissement 9, qui s'oppose à une tendance à un mouvement relatif axial et aussi, éventuellement, radial entre les deux. De façon appropriée, comme le montre le dessin, les brides 18 sont conformées en sections coudées 19 à leurs extrémités libres s'écartant de l'anneau de glissement 9, et cela sensiblement parallelement à la surface latérale de la structure arrière 3. Cela garantit dans une mesure notable que les forces radiales qui se manifestent avec une grande intensité au moment de la sortie de l'embouchure du tube 11 n'entraînent pas d'arrachement radial de parties du corps de matière plastique 10 d'un anneau de glissement 9, donc que la bague d'étanchéité 4 qui tourne par rapport au projectile 2 est stabilisée balistiquement après avoir quitté le tube 11 (c'est- -dire reste compacte).Lorsque les sections coudées 19 sont, comme on l'a représenté, dirigées vers l'avant, sont déviées des brides 18 dans la direction de tir 5, cela présente un autre avantage structural consistant en ce que la poussée axiale sur le corps plastique 10 exercée à l'opposé de la direction de tir 5 par la paroi intérieure 14 du tube, par rapport à la structure arrière 1 du projectile, entraîne une déformation tangentielle des brides 18 à l'opposé de la direction de tir 5 et, par suite, un léger écartement des extrémités libres antérieures des sections coudées 19 en direction de la paroi intérieure 14 du tube, donc un renforcement de la pression d'appui radiale du corps 10 (appuyé radialement contre son anneau de glissement 9) dans le profil de rayures et zones, ce qui s'oppose encore à un glissement de la surface latérale 13 de la bague d'étanchéité par rapport à la paroi intérieure 14 du tube, ou à une fuite de la pression des gaz de propulsion. REVENDICATIONS 1. Projectile (2) pouvant être éjecté d'un tube (11), avec stabilisation par rotation, au moyen de la pression des gaz d'une charge propulsive et pouvant être guidé sur son parcours, caractérisé en ce qu'il comporte une bague d'étanchéité (4) entourant coaxialement avec glissement à friction une zone de la structure arrière (1) du projectile limitée axialement. 2. Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (4) comporte un anneau de glissement (9) reposant sur la surface latérale extérieure (3) de la structure arrière (1) du projectile, qui est entouré sur une forte épaisseur axiale par un corps de matière plastique (10) résistant à la chaleur et à l'abrasion, dans lequel pénètrent des brides (18) constituées par une matière plus rigide que la matière plastique, partant radialement de l'anneau de glissement (9). 3. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les brides (18) sont coudées à leurs extrémités sensiblement parallèlement à l'axe par rapport à la structure arrière (1). 4. Projectile selon la revendication 3, caractérise en ce que les brides (18) comportent des sections coudées (19) s'achevant dans la direction de tir (5). 5. Projectile selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la pièce en matière plastique (10) est constituée par une matière composite renforcée par des fibres. 6. Projectile selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'anneau de glissement (9) se raccorde postérieurement à une paroi d'appui (20) faisant saillie radialement à la façon d'une bride. 7. Projectile selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que, pour l'adhérence par friction entre l'anneau de glissement (9) et la surface laterale (3) de la structure arrière, il est prévu une matière métallique. 8. Projectile selon l'unequelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (4) s'appuie axialement postérieurement contre un disque de poussée (8) structuralement rigide. 9. Projectile selon l'une quelconque des revendications précdentes,caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (4) comporte une surface latérale de corps en matière plastique (13) dont le profil comporte des rainures qui y sont pratiquées. 10. Projectile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la bague d'étanchéité (4) présente une géométrie s'amincissant tronconiquement dans la direction de tir (5).