Brevet FR2644571A1 — publié le 19900921

La présente invention concerne un système d'arme. Elle trouve en particulier application au système d'arme pour tir à l'épaule, notamment mais non exclusivement un système d'arme anti-char. Elle peut également trouver application dans le domaine de l'artillerie ou des armes de l'infanterie légère. La présente invention a pour but de proposer un système d'arme conçu pour écrêter l'effort provoqué par l'éjection d'un projectile ou missile hors d'un système d'arme qu'il soit à mortier fermé ou ouvert. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un système d'arme du type connu en soi comprenant un tube d'arme et une référence fixe pouvant être une épaulière ou des poignées pour un tir à l'épaule, ou un affût dans les autres cas, caractérisé par le fait que le tube d'arme est guidé à coulissement par rapport à la référence fixe et au moins un dispositif d'amortissement est intercalé fonctionnellement entre le tube d'arme et la référence fixe. D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels: - la figure 1 représente une vue générale en perspective du système d'arme conforme à la présente invention, avant tir du projectile ou missile, - la figure 2 représente une vue générale en coupe longitudinale selon les plans de coupe référencés II-II sur la figure 3 du même système, - la figure 3 représente une vue agrandie en coupe transversale du même système selon un plan de coupe référencé IIIIII sur la figure 2, et - la figure 4 représente une vue partielle mais à échelle agrandie similaire à la figure 2, - la figure 5 représente une vue partielle en perspective d'un système d'arme conforme à une variante de réalisation de la présente invention. On aperçoit sur la figure I annexée un système d'arme comprenant un tube d'arme 1 formant mortier et une épaulière 2 servant de référence. L'axe du tube d'arme est référencé O-O'. Le tube d'arme est susceptible de translation selon l'axe O-O' par rapport à l'épaulière 2 lors de l'éjection d'un projectile ou missile contenu dans le tube. On notera que selon les figures annexées le mortier 1 est fermé. Selon l'invention au moins un dispositif d'amortissement est prévu entre le tube d'arme 1 et l'épaulière 2. Plus précisément, il est prévu de préférence plusieurs étages juxtaposés axialement comprenant chacun plusieurs dispositifs d'amortissement. Selon la représentation de la figure I annexée, il est prévu cdeux étages amortisseurs. Le premier étage amortisseur qui porte la référence générale P comprend, selon la figure 1, six dispositifs type vérin amortisseur 10, 20, 30, 40, 50, 60. Ceux-ci sont regroupés par paires équiréparties autour de l'axe O-O' sur l'extérieur du tube 1. Chaque vérin amortisseur 10, 20, 30, 40, 50, 60, comprend un cylindre 11, 21, 31, 41, 51, 61, et une tige rétractable 12, 22, 32, 42, 52, 62. Le tube I porte sur sa surface externe et à proximité de son embouchure six pattes ou oreilles en saillie 3, 4, 5, 6, 7, 8. Les extrémités avant 13, 23, 33, 43, 53, 63 des tiges 12 à 62, qui sont les plus éloignées des cylindres 11 à 61, prennent respectivement appui contre les pattes 3 à 8. Les extrémités arrière 14, 24, 34, 44, 54, 64, des cylindres 11 à 61 prennent appui sur un anneau 70 enfilé sur le tube 1. L'anneau est libre de coulissement parallèlement à l'axe O-O' par rapport au tube 1. L'anneau 70 prend lui-même appui sur un second étage amortisseur portant la référence générale S qui sera décrit plus en détail par la suite. Les axes 15, 25, 35, 45, 55, 65, des vérins amortisseurs 10 à , sont parallèles à l'axe O-O'. Comme représenté sur les figures 2 et 4 les extrémités arrière des tiges 13 à 63, qui sont internes aux cylindres Il à 61 portent chacune un piston 16, 26, 36, 46, 56, 66. Les cylindres 11 à 61 contiennent un fluide incompressible, de préférence de l'huile, du côté des pistons 16 à 66 opposé aux tiges 12 à 62. Les pistons 16 à 66 sont munis d'au moins une bague annulaire d'étanchéité sur leur périphérie pour éviter tout transfert de fluide d'un côté vers l'autre des pistons lors du déplacement des tiges 12 à 62 par rapport aux cylindres 11 à 61 selon l'axe 15 à 65. L'anneau 70 porte trois réservoirs 71, 72, 73 respecti- vement entre chaque paire associée précitée 10, 20; 30, 40; 50, 60; de vérins amortisseurs. En l'espèce, les réservoirs 71, 72, 73, sont formés de conteneurs cylindriques s'étendant parallèlement à l'axe O-O' sur l'extérieur du tube 1. Chaque réservoir 71, 72, 73, communique, par son extrémité arrière, par l'intermédiaire d'un canal de section calibrée, avec la chambre interne contenant le fluide de chacun des deux cylindres Il à 61 respectivement associés. Lors de l'éjection d'un projectile ou missile, le tube d'arme I subit un effort de recul. Cet effort tend à rétracter les tiges 12 à 62 dans les cylindres 11 à 61. Cette opération est accompagnée d'un refoulement du fluide contenu initialement dans les cylindres 11 à 61, dans les réservoirs 71 à 73 par l'intermédiaire du canal de section calibrée. Ainsi, le recul du tube I par rapport à l'anneau 70 et donc à l'épaulière 2, qui correspond à la rétractation des tiges 12 à 62 dans les cylindres 11 à 61, est freiné grâce au laminage du fluide dans le canal de section calibrée. De façon classique ce laminage induit un échauffement de l'huile. L'effet d'amortissement ainsi obtenu peut être élevé en plaçant un ressort, tel qu'un ressort spirale 17, 27, 37, 47, 57, 67, à l'intérieur de chaque cylindre Il à 61, de sorte que les ressorts 17 à 67 s'appuient respectivement contre les pistons 16 à 66, d'une part, et l'extrémité arrière 14 à 64 des cylindres 11 à 61, d'autre part, et s'opposent ainsi au déplacement des pistons 16 à 66 et tiges associées 12 à 62. L'effet d'amortissement peut encore être élevé en plaçant un piston étanche 74, chargé par un ressort 75 dans chaque réservoir 71, 72, 73, de sorte que ces pistons 74 et ressorts 75 associés s'opposent également au refoulement du fluide dans les réservoirs. De préférence, les ressorts 17 à 67 et 75 travaillent à la compression. De ce fait, les ressorts 17 à 67 sont placés dans les chambres des cylindres 11 à 61 contenant le fluide. Inversement les ressorts 75 sont placés dans les chambres des réservoirs 71, 72, 73, dépourvues de fluide, c'est-à-dire les chambres formées sur l'avant des pistons 74 puisque selon les figures annexées les chambres des réservoirs 71, 72, 73, recevant le fluide refoulé sont prévues sur l'arrière des pistons 74. Les chambres premières citées des réservoirs 71, 72, 73, qui reçoivent les ressorts 75 peuvent être ou non reliés à l'air libre par des orifices 76 ménagés à l'extrémité avant des réservoirs 71 à 73 opposée à l'anneau 70. L'épaulière 2 n'est représentée que très schématiquement sur la figure 1. Cette épaulière peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. Elle comprend un anneau 9 enfilé sur l'extrémité arrière du tube 1. L'anneau 9 est libre de coulissement par rapport au tube 1. Le second étage amortisseur S est prévu entre les anneaux 9 et 14. L'épaulière peut être remplacée par un système de poignées. Selon la représentation annexée l'étage amortisseur S comprend six vérins amortisseurs équirépartis autour de l'axe O-O' sur l'extérieur du tube 1. Sur la figure 1, on aperçoit seulement 4 de ces 6 vérins référencés 110, 120, 130, 140. Chaque vérin 110 à 140 comprend un cylindre 111, 121, 131, 141, et une tige 112, 122, 132, 142. L'extrémité des tiges 112 à 142 interne aux cylindres 111 à 141 porte un piston tel que référencé 113 sur les figures 2 et 4. Les cylindres 111 à 141 sont étanches. Les pistons 113 coulissent de façon étanche sur leur surface périphérique externe dans les cylindres. Cependant, les pistons 113 sont munis dans leur épaisseur d'au moins un alésage calibré, freinant par laminage le transfert de fluide d'un côté des pistons vers l'autre. A l'origine, avant le tir, les tiges 112 à 142 s'étendent à l'extérieur des cylindres 111 à 141 et ceux-ci contiennent, dans les chambres qu'ils définissent sur le côté des pistons 113 opposé aux tiges 112 à 142, un fluide incompressible. Selon la représentation des figures annexées, J'extrémité avant 114, 124, 134, 144, des tiges 112 à 142 est fixée sur J'anneau 7D tandis que l'extrémité arrière 115, 125, 135, 145, des cylindres 111 à 141 est fixée sur l'anneau 9. L'homme de l'art comprendra aisément que le recul du tube I occasionné lors d'un tir tend à rétracter les tiges 112 à 142 dans les cylindres 111 à 141. Cette opération tend à refouler le fluide contenu dans les cylindres 111 à 141 sur le côté avant des pistons 113 par l'intermédiaire des alésages calibrés prévus dans l'épaisseur de ces pistons. Le recul du tube I est donc freiné par laminage du fluide lors du passage par ces alésages. L'effet d'amortissement du second étage S peut être encore élevé si comme représenté sur les figures, des ressorts 116 sont placés respectivement dans les cylindres 111 à 141 pour s'opposer au déplacement des pistons 113. En l'espèce les ressorts 116 sont des ressorts spirales travaillant à la compression, placés initialement dans le fluide des vérins 110 à 140. Les axes des vérins 110 à 140 sont parallèles à l'axe O-O'. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les étages amortisseurs montés en cascade présentent des caractéristiques d'amortissement et de raideur différentes. De préférence les coefficients d'amortissement et de raideur des différents étages sont croissants en rapprochement de la référence. La représentation du missile ou projectile contenue dans le tube 1 est bien entendu schématique et non limitative. Par ailleurs, le système d'arme est équipé d'un capotage solidaire de l'épaulière 2. Ce capotage peut comporter tout système de poignée approprié, organe de visée, mise de feu etc.... Il entoure le tube I et les différents dispositifs amortisseurs, tout en autorisant un déplacement de ceux-ci. Le capotage n'a pas été représenté sur les figures annexées pour simplifier l'illustration. Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. On notera tout d'abord que si le système d'arme représenté sur les figures annexées comprend deux étages amortisseurs P et S montés en cascade, l'invention n'est pas limitée à cette disposition. Les systèmes d'arme conformes à l'invention peuvent comprendre un seul étage amortisseur, ou même un nombre supérieur d'étages amortisseurs. Ainsi, par exemple, on peut prévoir d'intercaler au moins un autre étage amortisseur entre les étages P et S précités. Ce ou ces étage(s) supplémentaire(s) peut(vent) être conforme(s) soit à l'étage P soit à l'étage S. Chaque étage amortisseur P ou S peut comprendre un nombre de vérins 10 à 60; 110 à 140; différent de six. La disposition des vérins peut être inversée. C'est-à-dire que les tiges 12 à 62 peuvent être fixées sur l'anneau 70 sous réserve que les cylindres 11 à 61 soient alors fixés sur le tube 1. La liaison entre les cylindres 11 à 61 et les réservoirs associés 71, 72, 73, doit être adaptée en conséquence. De même, les tiges 112 à 142 peuvent être fixées sur l'anneau 9 sous réserve que les cylindres 111 à 141 soient fixés sur l'anneau 70. Au lieu de prévoir un réservoir 71, 72, 73, pour deux vérins , 120; 130, 140; 150, 160; on peut prévoir un réservoir pour chaque vérin. Cependant, il est avantageux de prévoir un réservoir pour deux vérins 110 à 160 car cette disposition permet de limiter l'encombrement du système comme représenté sur la figure 3. En variante les différents vérins cylindriques d'amortis- sement répartis sur l'extérieur du tube pourraient être remplacés par des moyens amortisseurs à chambre annulaire ou en secteur annulaire.)De tels moyens comprendraient par conséquent des pistons en couronne ou en secteur de couronne déplaçables dans les chambres précitées mais freinés par laminage de fluide et/ou par ressort. Selon une autre variante les moyens amortisseurs pourraient être formés de soufflets, par exemple métalliques, contenant un fluide susceptible d'être expulsé par l'intermédiaire d'un alésage calibré, et le cas échéant, sollicité par ressort. On notera également que les différents étages amor- tisseurs montés en cascade peuvent être identiques. Tout en étant e structure générale identique, les différents étages peuvent présenter des alésages calibrés différents traversants les pistons ou des canaux de calibres différents entre vérin et réservoir. Si le mode de réalisation décrit en détail précédemment est considéré actuellement comme largement préférentiel, il reste possible, le cas échéant, de supprimer certains des ressorts 17 à 67, 75 et 116. On reconnaît sur la figure 5 annexée, qui correspond à une variante de la présente invention, le tube d'arme 1, muni à proximité de son embouchure, de pattes en saillie 3, 4, et un dispositif d'amortis- sement comprenant deux étages P et S en cascade. Le premier étage amortisseur P est monté entre les pattes 3, 4 et un anneau 701; le second étage amortisseur S est monté entre l'anneau 701 et un second anneau 702 Les anneaux 701, 702 sont enfilés, libres de coulissement, sur le tube d'arme 1. De préférence l'anneau 702 peut servir d'appui avant à un étage amortisseur supplémentaire intercalé entre l'étage S et l'épaulière. Le cas échéant, l'anneau 702 peut être solidaire de l'épaulière 2. Selon la figure 5 chacun des étages P et S comprend plusieurs vérins amortisseurs 110p, 120p et 11 Os, 120s, de structure identique aux vérins 110, 120, 130, 140 précédemment décrits en regard de la figure I. C'est-àdire que chacun des vérins 0lp, 120p, 110s, 120s, comprend un cylindre Illp, 121p, ills, 121s contenant un fluide incompressible et une tige 112p, 122p, 112s, 122s, solidaire d'un piston qui coulisse de façon étanche dans le cylindre, les pistons étant toutefois pourvus d'alésages traversants calibrés pour autoriser le refoulement contrôlé du fluide d'un côté du piston vers l'autre. Par ailleurs de préférence des ressorts intégrés aux cylindres s'opposent au déplacement des pistons. Les axes des vérins llOp, 120p, 11Os, 120s, sont parallèles à l'axe O-O' du tube 1. De façon comparable à l'étage S représenté sur la figure 1, selon la figure 5 annexée, l'extrémité avant 114s, 124s des tiges 112s, 122s est fixée sur l'anneau 701, tandis que l'extrémité arrière 115s 125s des cylindres Ills, 121s, est fixée sur l'anneau 702 La spécificité du mode de réalisation représenté sur la figure 5 réside dans le fait que si l'extrémité avant 1I4p, 124p des tiges 112p, 122p est fixée sur les pages 3, 4, en revanche c'est l'extrémité avant 117p, 127p des cylindres l1lp, 121p et non pas leur extrémité arrière 115p, 125p, qui est fixée sur l'anneau 701. Cette disposition qui exige que les vérins 110p, 120p du premier étage P ne soient pas alignés sur les vérins 1 Os, 120s du second étage S permet de limiter l'encombrement axial total du système. De façon similaire dans le cadre du mode de réalisation représenté sur la figure 1, on pourrait prévoir de fixer l'extrémité avant 117, 127, 137, 147, des cylindres 111, 121, 131, 141, et non pas leur extrémité arrière 115, 125, 135, 145, sur l'anneau 9, pour limiter l'encombrement axial du système. R E V E N D I C A T I O NS 1. Système d'arme du type connu en soi comprenant un tube d'arme et une référence fixe, caractérisé par le fait que le tube d'arme (1) est guidé à coulissement par rapport à la référence fixe (2) et au moins un dispositif d'amortissement (P, S; 10, 20, 30, 40, 50, 60; 110, , 130, 140) est intercalé fonctionnellement entre le tube d'arme (1) et la référence fixe (2). 2. Système d'arme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la référence fixe est formée d'une épaulière ou de poignées pour un tir à l'épaule. 3. Système d'arme selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la référence fixe est formée d'un affût. 4. Système d'arme selon l'une des revendications I à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs étages d'amortissement (P, S) montés en cascade. 5. Système d'arme selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les étages amortisseurs montés en cascade présentent des caractéristiques d'amortissement et de raideur différentes. 6. Système d'arme selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les coefficients d'amortissement et de raideur des différents étages sont croissants en rapprochement de la référence. 7. Système d'arme selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé par le fait que chaque étage d'amortissement (P, S) comprend plusieurs vérins amortisseurs (10, 20, 30, 40, 50, 60; 110, 120, 130, 140) . 8. Système d'arme selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un vérin hydraulique amortisseur (10, 20, 30, 40, 50, 60; 110, 120, 130, 140) comprenant un cylindre (11, 21, 31, 41, 51, 61; 111, 121, 131, 141) contenant un fluide incompressible, et une tige (12, 22, 32, 42, 52, 62; 112, 122, 132, 142) 1l solidaire d'un piston (16, 113) qui coulisse de façon étanche dans le cylindre. 9. Système d'arme selon la revendication 8, caractérisé par le fait que chaque vérin hydraulique amortisseur (10, 20, 30, 40, 50, 60; 110, 120, 130, 140) comprend en outre un ressort (17, 116) qui s'oppose au déplacement du piston (16, 113). 10. Système d'arme selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que chaque piston (113) comprend des alésages calibrés traversants freinant le refoulement de fluide d'un côté vers l'autre du piston (113). 11. Système d'arme selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que le cylindre (11, 21, 31, 41, 51, 61) d'au moins un vérin amortisseur (10, 20, 30, 40, 50, 60) communique avec un réservoir (71, 72, 73) apte à recevoir le fluide refoulé. 12. Système d'arme selon la revendication ll, caractérisé par le fait que chaque réservoir (71, 72, 73) comprend un piston (74) chargé par ressort (75). 13. Système d'arme selon l'une des revendications Il et 12, caractérisé par le fait que plusieurs vérins amortisseurs (10, 20; 30, 40 50, 60) sont reliés au même réservoir (71, 72, 73). 14. Système d'arme selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé par le fait que les cylindres des vérins amortisseurs (10, 20, , 40, 50, 60) sont reliés aux réservoirs (71, 72, 73) par l'intermédiaire de canaux présentant des sections calibrées. 15. Système d'arme selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les canaux de section calibrée sont placés dans un anneau (70) libre de coulissement par rapport au tube d'arme (1). 16. Système d'arme selon l'une des revendications I à 15, caractérisé par le fait que des vérins amortisseurs (10, 20, 30, 40, 50, 60) s'appuient sur des pattes (3-8) en saillie sur le tube d'arme (1). 17. Système d'arme selon l'une des revendications I à 16, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins: - un premier étageamortisseur (P) comportant plusieurs vérins amortisseurs (10, 20, 30, 40, 50, 60) intercalés entre des pattes (3-8) en saillie solidaires du tube d'arme (1) et un anneau (70) enfilé, libre de coulissement, sur le tube d'arme (1), chacun de ces vérins hydrauliques amortisseurs comprenant un cylindre (11, 21, 31, 41, 51, 61) contenant un fluide incompressible et une tige (12, 22, 32, 42, 52, 62) solidaire d'un piston (16) qui coulisse de façon étanche dans le cylindre, un ressort (17) contenu dans chaque cylindre et qui s'oppose au déplacement du piston (16) et des réservoirs (71, 72, 73) reliés par l'intermédiaire de canaux à section calibrée avec les cylindres (1, 21, 31, 41, 51, 61) pour recevoir le fluide refoulé hors des cylindres, chaque réservoir (71, 72, 73) contenant un piston chargé par ressort, et - un second étage amortisseur (S) comportant plusieurs vérins amor- tisseurs (110, 120, 130, 140) intercalés entre l'épaulière (2) et un anneau (70) enfilé, libre de coulissement, sur le tube d'arme (1), chacun de ces vérins comprenant un cylindre (111, 121, 131, 141) contenant un fluide incompressible et une tige (I12, 122, 132, 142) solidaire d'un piston (113) qui coulisse-de façon étanche dans le cylindre, les pistons (113) étant toutefois pourvus d'alésages traversants calibrés, et des ressorts (116) qui s'opposent au dépla- cement des pistons (113). 18. Système d'arme selon l'une des revendications I à 17 caractérisé par le fait que les vérins amortisseurs forment des chambres annulaires ou en secteur annulaire. 19. Système d'arme selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens amortisseurs en forme de soufflets contenant un fluide incompressible susceptible d'être expulsé par l'intermédiaire d'un alésage calibré.