Brevet FR2658597A1 — publié le 19910823

ARME SANS RECUL La présente invention concerne une arme de lancement de projectile sans recul, c'est-à-dire une arme dans laquelle une contre-masse part à l'opposé du projectile lors du tir. Dans les armes de ce type connues à ce jour, une charge propulsive est placée centralement dans le tube de lancement qui est ouvert à ses deux extrémités. D'un côté de la charge, se trouve le projectile et, de l'autre côté, un corps de compensation. La masse du corps de compensation est généralement choisie identique à celle du projectile, car l'effet de non-recul est alors maximal. Ces armes présentent un premier inconvénient en ce que la longueur du tube de lancement est obligatoirement supérieure au double de celle du projectile. Dans certaines applications, par exemple lorsqu'on équipe un véhicule aérien allongé, donc de faibles dimensions transversales, avec des faisceaux de canons pointés perpendiculairement à l'axe du véhicule, cette contrainte est pénalisante. En effet, la longueur des canons correspond au calibre du porteur. En conséquence, la longueur maximale des projectiles est d'emblée limitée. Par ailleurs, la nécessité pour chaque projectile d'un corps de compensation sensiblement de même masse se traduit par une augmentation de poids notable. L'objet de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, afin d'augmenter les possibilités d'utilisation des armes de lancement sans recul, et donc de tirer un meilleur profit de leurs avantages. A cet effet, une arme de lancement de projectile sans recul conforme à l'invention est caractérisée en ce que la contre-masse partant à l'opposé du projectile lors du tir est constituée par le tube de lancement, lequel comporte un fond qui en fait partie intégrante, et est engagé avec une aptitude de glissement axial dans un support faisant partie de l'arme. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre, et des dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une arme selon l'invention, la Fig. 2 est une vue semblable à la Fig. 1, à échelle plus petite, juste après un tir, et la Fig. 3 est une vue schématique, en coupe, d'un arrangement d'armes selon l'invention dans un véhicule aérien. L'arme montrée dans les dessins comprend un support 1 dans lequel est engagé un tube de lancement 2 ayant une aptitude de glissement suivant son axe longitudinal. Le support 1 représenté est lui-même un tube, ouvert à ses deux extrémités, dans lequel est reçu coulissant le tube de lancement 2. En variante, le support 1 est une glissière. Dans l'un ou l'autre cas, sa structure peut être prévue légère, du fait qu'il n'a que très peu de contraintes à supporter. Des moyens, non montrés, assurent au repos le maintien en place du tube de lancement 2 dans le support 1. Ils consistent en des liaisons cisaillables par les efforts mis en jeu au moment du tir, ou bien en un système de verrou qui est relâché préalablement. Le tube 2 se présente comme un canon classique, à savoir que son extrémité arrière est fermée par un fond 2a qui en fait partie intégrante, et qu'il contient, adjacente à celui-ci, une charge de propulsion 3 derrière un projectile 4. I1 apparaît donc que la longueur de projectile admissible dans le tube de lancement 2 est exactement la même que pour une arme classique, et que par conséquent, relativement à cet aspect, l'arme de l'invention n'est nullement pénalisante. Lors du tir, comme illustré à la Fig. 2, le tube de lancement 2, qui est libéré de sa liaison avec le support 1, est propulsé à l'opposé du projectile 4. De préférence, la masse du tube de lancement 2 est choisie sensiblement égale à celle du projectile, afin d'obtenir un effet complet de non-recul. La pratique montre que dans ce cas, tout en respectant une bonne marge de sécurité, des vitesses initiales de l'ordre de 200 m/s peuvent être atteintes pour les projectiles, lesquelles vitesses sont suffisantes dans bon nombre d'applications. I1 est intéressant de noter que pour obtenir la même vitesse initiale de projectiles de même masse avec une arme sans recul classique telle que mentionnée ci-dessus et une arme conforme à l'invention, pour une même longueur et un même calibre du tube de lancement, les pressions requises à l'intérieur des tubes sont égales. Par conséquent, dans l'un et l'autre cas, les tubes auront les mêmes contraintes à supporter et pourront donc être prévus sensiblement avec la même épaisseur et donc la même masse. Ceci est confirmé par les calculs suivants dans lesquels, à des fins de simplification, on a supposé que la pression de propulsion était constante pendant tout le parcours du projectile dans le tube et qu'à épaisseurs de paroi égales, les masses d'un tube avec fond et d'un tube ouvert aux deux extrémités étaient égales. Nous considérerons successivement le ler cas d'une arme selon l'invention, puis uniquement pour des artifices de calcul le 2ème cas d'une arme classique à tube de lancement pourvu d'un fond et appliqué contre une culée, et enfin le 3ème cas d'une arme sans recul avec tube ouvert à ses deux extrémités, les tubes ayant dans les trois cas la même longueur L, la même section s, et les projectiles la même masse M. ler cas E étant l'énergie du chargement propulsif, Vi la vitesse initiale du projectile à obtenir, Vt la vitesse tube correspondante et Mt la masse du tube, nous avons la relation E = 1/2 MVi2 + 1/2 MtVt2 En choisissant Mt = M, il s'ensuit que Vi = Vt et, par conséquent Vi2 = E/M (1) 2ème cas Pour une même valeur de E, il est obtenu une vitesse initiale de projectile Vo, et E = 1/2 MVo2 Par ailleurs Vo2 = 2XL où = Ps/M d étant l'accélération du projectile dans le tube, et P la pression. Donc, P = E/sL Etant donné que pour des valeurs de E égales, la pression P dans le second cas, et la pression Pi dans le premier cas sont égales et, d'après la relation (1), il s'ensuit que Pi = Vi2M/sL (2) 3ème cas Dans le tube de longueur L, le projectile et le corps de compensation de même masse M effectuent un parcours de L/2. Pour une vitesse initiale de projectile Vi, on a donc la relation suivante Vi2 = 2ru/2 où Y - P'is/M On en déduit P'i = Vi2M/sL Et, en comparant à (2) Pi = P'i Par conséquent, dans les premier et troisième cas, des pressions identiques sont requises pour obtenir la même vitesse initiale de projectile, donc des tubes de lancement sensiblement de même masse, de sorte que dans l'arme selon l'invention, du fait de l'absence de corps de compensation, la masse peut être réduite d'une valeur bM sensiblement égale à M, en pratique légèrement inférieure puisqu'il faut toutefois tenir compte de la présence du support 1. A contrario, on peut tirer parti totalement ou partiellement de cette différence hM pour augmenter l'épaisseur de la paroi du canon, afin de permettre des pressions initiales de propulsion plus élevées, soit en vue d'obtenir des plus grandes vitesses initiales pour les projectiles, ou bien de réduire la longueur du canon. Ces diverses solutions ont un intérêt pratique certain, notamment dans le cas d'armes embarquées en nombre dans des véhicules aériens comme le véhicule 5 à la Fig. 3. La largeur pour ce type de véhicule est classiquement de l'ordre de 40 cm, pour un calibre usuel de projectiles embarqués d'au moins 10 cm. On comprendra donc aisément qu'une limitation de la longueur de ces projectiles à moins de 20 cm est extrêmement pénalisante, voire inacceptable. L invention apporte donc une solution intéressante puisqu'elle autorise une longueur de projectile quasiment double. Dans le véhicule 5, une pluralité de canons sont disposés à la suite les uns des autres, dont les tubes 2 sont montés dans des supports 1 de même longueur, lesquels supports sont traversants, perpendiculairement à l'axe longitudinal. Sur le dessin, les canons sont représentés pointés vers le bas, mais ils peuvent biensûr avoir des orientations différentes, par exemple transversales et de sens opposés en alternance. L'avantage évident d'embarquer des canons sans recul dans un véhicule aérien est de permettre d'effectuer des tirs dont l'influence sur la trajectoire est négligeable, malgré des vitesses initiales de projectile relativement élevées. I1 en découle la possibilité d'envisager des tirs successifs, comme le montre la Fig. 2 où le projectile de second rang 4 vient d'être lancé, postérieurement au premier, et avant les suivants qui sont encore en place. De préférence, l'ordre des tirs sera aménagé de telle sorte que leur influence sur la position du centre de gravité du véhicule soit aussi faible que possible. REVENDICATIONS 1) Arme de lancement de projectile sans recul, caractérisée en ce que la contre-masse partant à l'opposé du projectile lors du tir est constituée par le tube de lancement (2), lequel comporte un fond (2a) qui en fait partie intégrante, et est engagé avec une aptitude de glissement axial dans un support faisant partie de l'arme. 2) Arme selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de lancement (2) a une masse sensiblement égale à celle du projectile (4). 3) Arme selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit support est un tube (1). 4) Arme selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit support est une glissière. 5) Arme selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est embarquée en nombre dans un véhicule aérien (5).