Brevet FR2665762A1 — publié le 19920214

La présente invention concerne des sabots pour projectiles et, plus particulièrement mais sans que cela ne soit exclusif, des sabots pour projectiles guidés, lancés par canon. On utilise des sabots pour assurer la liai- son entre des projectiles sous-calibrés et le tube d'un canon Ceux-ci sont normalement constitués de deux ou plusieurs parties séparées de façon à pouvoir se sépa- rer du projectile en quittant la bouche du canon Il est usuel de prévoir un anneau d'assujettissement à l'avant du sabot et un obturateur, qui forme un joint gazeux entre le sabot et le tube du canon, à l'arrière. L'obturateur peut également fournir un moyen grâce au- quel le projectile n'est pas soumis à la rotation confé- rée par la rayure du tube. Dans la réalisation de projectiles guidés, lancés par canon, il est souhaitable de prévoir un 2. volume interne aussi grand que possible pour contenir les détecteurs et équipements électroniques associés. Ainsi, on préfère que la paroi du projectile soit aussi fine que possible De plus, pour la stabilité aérodynami- que, des projectiles stabilisés par ailettes ont besoin d'un centre de gravité situé vers l'avant et cela impo- se que la paroi du projectile soit relativement fine au- tour de sa partie arrière. Cette condition peut avoir pour conséquence que la paroi présente une résistance mécanique structu- relle inhérente insuffisante pour supporter les forces dues au lancement. Selon un aspect de la présente invention, on prévoit un moyen de sabot pour projectile, ce moyen étant configuré pour entourer le projectile et étant des- tiné à transmettre au moins une partie des forces de lancement produites pendant le lancement du projectile à partir d'un moyen de lancement, à une section antérieu- re du corps du projectile, le moyen de sabot pouvant être séparé du projectile apres sa sortie du moyen de lance- ment Tout en transmettant une partie ou la totalité des forces de lancement à la partie antérieure du projectile, le moyen de sabot exécute également la fonction impor- tante de protection du corps du projectile contre les très hautes pressions des gaz régnant pendant le lance- ment. L'emploi du moyen de sabot de la présente in- vention permet une réduction notable de l'épaisseur de la paroi arrière du projectile, par exemple de 5 mm dans un projectile classique jusqu'à 1 mm dans un projectile destiné à être utilisé avec le sabot de la présente in- vention. Le moyen de sabot comprend une ou plusieurs formations destinées à être placées dans des formations complémentaires du corps du projectile. 3. De préférence, le moyen de sabot comprend un ou plusieurs rebords destinés à s'engager dans une ou plu- sieurs rainures du corps du projectile. De préférence, le moyen de sabot est desti- né à se séparer en au moins deux parties à sa sortie du moyen de lancement Dans un autre mode de réalisation,le moyen de sabot comprend un élément de sabot en plusieurs pièces; dans un autre mode de réalisation, le moyen de sabot comprend un élément ayant deux ou plusieurs rainures pour faciliter la rupture de l'élément en au moins deux parties après que le projectile soit sorti du moyen de lancement. De préférence, le moyen de sabot comprend une partie postérieure qui s'étend vers l'arrière du projec- tile et renferme un moyen de bouchon en engagement de transmission de charge avec une partie de l'arrière du projectile et qui est destiné à transmettre au moins une partie des forces de lancement lors du lancement du pro- jectile à cette partie arrière. De préférence, le moyen de bouchon et la partie postérieure peuvent chacun se séparer en au moins deux parties pendant ou après le lancement du projectile par le moyen de lancement. Dans le cas o le projectile est stabilisé par des ailettes, on préfère que la partie de support des ailettes soit contenue au moins en partie dans la par- tie postérieure. Avantageusement, le moyen de sabot et la par- tie antérieure peuvent former un même ensemble. De préférence, des moyens d'étanchéité sont prévus pour éviter la pénétration des gaz de propulsion dans la partie postérieure lors du lancement Dans un mode de réalisation, les moyens d'étanchéité compren- nent un élément flexible recouvrant l'extrémité arrière de la partie postérieure Dans un autre mode de 4. réalisation, les moyens d'étanchéité comprennent un élé- ment d'étanchéité associé à la partie postérieure ou au moyen de bouchon, et en contact étanche avec le moyen de bouchon ou avec la partie postérieure. Commodément, le moyen de sabot est utilisé en même temps qu'un moyen d'obturateur entourant unezone ar- rière du moyen de sabot destiné à fournir un joint entre le moyen de sabot et le tube du canon de lancement Dans le cas o l'élément de sabot et la partie postérieure sont formés séparément, on préfère que le moyen d'ob- turateur fournisse un joint entre ladite partie et l'élé- ment de sabot. Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit un moyen de sabot pour un projectile configu- ré de manière à entourer ce dernier et à transmettre au projectile une partie des forces de lancement via une section antérieure, et à lui transmettre une autre par- tie des forces de lancement via une section arrière de manière à répartir la charge du projectile pendant le lancement. Avantageusement, le moyen de sabot comporte une partie postérieure et un élément de sabot, la par- tie postérieure étant configurée de façon à envelopper les ailettes et s'étendant vers l'avant pour faire la liaison avec l'élément de sabot, et un élément de pis- ton configuré de manière à enfermer les ailettes et à faire la liaison tant avec l'arrière du projectile qu'avec la partie postérieure. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue schématique de côté, en coupe, d'un projectile guide, lancé par canon; La figure 2 est une vue de côté, en partie en coupe, d'un projectile équipé d'un moyen de sabot 5. selon la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe_ prise le long de la ligne III-III de la figure 2; La figure 4 est une vue en perspective d'un anneau de support d'ailettes; La figure 5 est une élévation de côté, en par- tie en coupe-, d'un projectile selon un second mode de réalisation du sabot assemblé; La figure 6 est une vue éclatée du sabot as- semblé illustré en figure 5; Les figures 7 a et 7 b sont des vues détaillées du cercle VII de la figure 5 illustrant des variantes de construction; La figure 8 est une élévation de côté, en partie en coupe, d'un projectile selon un troisième mode de réalisation du sabot assemblé; Les figures 9 et 10 sont des vues en coupe transversale prises le long des lignes IX IX et X X respectivement de la figure 8, des parties étant omi- ses pour rendre les figures plus claires; et Les figures ll et 12 sont des vues partielles de variantes du piston pour utilisation dans le mode de réalisation des figures 8 à 10. La figure 1 représente un projectile guidé, lancé par canon, représenté dans ses grandes lignes par la référence 10, qui comporte un cône 12 de nez, un corps principal 14 et un corps arrière 16 Le cône du nez comprend un pénétrateur 18 et un élément de base 20 qui forme une paroi 22 séparant le nez du corps princi- pal 14 Une zone 24 du corps principal 14 comprend une série de cavités pour le combustible et chaque cavité comporte une tuyère de pousséedont l'une est représen- tée en 26 La surface du corps principal comprend deux rainures annulaires 28 et 30 configurées de manière à recevoir les saillies d'un sabot Une plaque arrière 6. de fermeture 32 divise le corps principal 14 et le corps arrière 16 et porte une série d'allumeurs à film fin, dont l'un est indiqué en 34 Le corps arrière comporte une cavité 36 pour le logement d'une batterie et des composants électroniques de guidage La paroi 38 du corps arrière est en acier et est relativement peu épaisse de manière à rendre maximum l'espace dont on dispose pour les composants électroniques L'arrière du missile 10 comporte des ailettes déployables 40 et une lentille. Les figures 2 et 3 représentent une partie du projectile, représentée dans ses grandes lignes par la référence 50, qui comprend plusieurs ailettes 52 à res- sort de rappel, pivotant sur son extrémité arrière Les ailettes sont maintenues repliées dans la direction de l'intérieur, les unes vers les autres, par un anneau de maintien 53 comportant trois doigts 54 s'étendant vers l'avant, chaque doigt ayant une extrémité retournée 55 comme on peut le voir en figure 4 L'anneau 53 peut com- porter n'importe quel nombre de doigts en fonction du nom- be des ailettes du projectile Un sabot 56 en trois par- ties est monté autour du corps du projectile 50 et main- tenu en place par deux anneaux en matériau plastique 57 et 58 qui sont montés chacun dans un évidement circon- férentiel ménagé à l'arrière et à l'avant, respective- ment, du sabot Un autre évidement circonférentiel ména- gé dans le sabot est situé juste en avant de l'anneau arrière 57 afin de supporter un obturateur 59. Vers l'extrémité antérieure du sabot 56,deux rebords annulaires 60 et 61 sont en saillie vers l'inté- rieur à partir de la surface intérieure du sabot pour entrer dans des évidements complémentaires respectifs formés dans le corps du projectile L'extrémité anté- rieure de chaque partie du sabot 56 présente une partie 62 chanfreinée directement vers l'intérieur Près de son extrémité arrière, le sabot 56 comporte une rainure 7. annulaire 63 dirigée vers l'intérieur,-et trois évide- ments 64 a, b, c, qui- s'étendent longitudinalement entre la rainure 63 et l'extrémité postérieure du sabot 56. Lorsque le sabot 56 est en place sur le projectile 50, on peut monter l'anneau de maintien 53 et les extrémités retournées 55 de chacun des doigts 54 peuvent être en-, trées dans la rainure 63 par l'intermédiaire des évide- ments 64 a, b, c On peut alors tourner légèrement le sabot 56 à bloquer les extrémités 55 dans la rainure 63. Une coiffe extensible 65 en matériau plastique est montée sur l'extrémité arrière du sabot 56 La coif- fe 65 comporte une partie arrière de petit diamètre qui se monte par extension autour du corps du projectile au-dessus des doigts 54 de l'anneau 53, et une partie avant de diamètre plus grand qui est montée par exten- sion sur l'extrémité du sabot 56 La fonction de cette coiffe 65 est d'éviter que les gaz sous pression, pro- duits par la charge de combustible (non représentée), ne pénètrent audessous du sabot 56-à son extrémité postérieure. La figure 3 illustre les trois parties du sabot 56 dans une vue en coupe et montre que chaque par- tie à un bord 66 en aboutement qui est incliné par rap- port à la direction radiale Cette caractéristique per- met de monter le sabot 56 dans l'obturateur 59, c'est- à-dire que deux parties du sabot 56 peuvent buter l'une contre l'autre dans l'obturateur, puis qu'on peut éten- dre obliquement la troisième partie pour la faire entrer dans l'obturateur 59, la tourner ensuite et la glis- ser pour la mettre dans sa position correcte par rap- port aux deux autres parties En outre, avec l'anneau arrière de fixation 57 en place, mais non l'anneau avant 58, on peut ouvrir l'avant du sabot 56 et faire coulisser le sabot sur le corps du projectile 50 à par- tir du nez On peut alors fermer l'avant du sabot 56 8. dans la direction du corps du projectile de façon que les rebords 60 et 61 entrent dans leurs évidements respectifs d'accouplement du projectile, et on peut positionner ltan- neau 58, alors qu'il est étendu, dans son évidement. En variante, si l'obturateur est extensible de façon à pouvoir coulisser sur le sabot 56 en position sur le projectile, on peut constituer le sabot de trois parties qui sont en aboutement suivant des faces s'éten- dant radialement. Dans le projectile décrit ci-dessus, si la pression de lancement est appliquée directement à la partie postérieure du projectile 10, c'est-àdire sous forme de compression, la paroi 38 relativement fine peut se déformer. Dans le mode de réalisation décrit ci-dessus, au moins une partie de la force d'accélération du lan- cement est transmise par le sabot 56 aux parois relati- vement épaisses, qui sont par conséquent robustes, à une partie antérieure du projectile via les rebords 60 et 61 Non seulement, les rebords 60 et 61 sont à une distance relativement grande vers l'avant là o il peut être commode que la paroi du projectile soit relativement solide, mais encore, ils ont l'effet d'exercer une trac- tion au lieu d'une poussée, sur le projectile 50 sortant du tube du canon, soulageant ainsi la compression à la- quelle la partie arrière du projectile 50 est soumise pendant le lancement Le sabot sert à protéger la partie arrière du projectile contre la haute pression des gaz due au lancement Cette pression peut être de l'ordre de 350 M Pa et provoquer le gondolement d'une paroi en acier de faible épaisseur. Comme on le remarquera, dès que le projectile a quitté le tube du canon, la force centrifuge et l'air sous pression entraînent les parties du sabot 56 vers l'extérieur, brisant les anneaux 57 et 58 et 9. l'obturateur 59 La partie chanfreinée 62 constitue une sorte de ventilateur aspirant qui aide à la fragmenta- tion du sabot après le lancement La force du souffle du lancement agissant sur l'arrière aide également à sépa- rer le sabot 56 et l'obturateur 59 du projectile 50 Les parties chanfreinées peuvent aussi être prévues à l'ex- trémité arrière du sabot, le cas échéant Dès que le sa- bot 56 est séparé, l'anneau 53 se sépare également. En liaison tout d'abord avec les figures 5 et 6, une variante d'un moyen de sabot 70 comprend un élément cylindrique 72 qui est constitué de trois par- ties 73, 74, 75 Ces parties sont maintenues sur le projectile 76 à leurs extrémités antérieures par une bande d'assujettissement 77 qui se monte dans une rai- nure 78 formée dans la paroi extérieure de chaque par- tie, et à leurs extrémités postérieures par un obtura- teur assemblé 79 se montant dans une autre rainure 80. L'extrémité antérieure de l'élément de sabot 72 présen- te deux nervures annulaires 81, 82 en saillie vers l'in- térieur, qui s'engagent dans deux rainures annulaires 83, 84 ménagées dans la paroi du projectile 76 L'obturateur assemblé 79 comprend deux éléments d'anneau 85 et 86, qui sont montés entre les rebords 87, 88 d'un autre élé- ment en anneau 89 constitué d'un matériau de support approprié tel que le polytétrafluoroéthylène (PTFE). (On décrit plus en détail l'obturateur dans notre de- mande de brevet 8602099) Sa fonction est d'assurer l'étanchéité entre le moyen de sabot 70 et le tube du canon avec lequel le projectile 76 est lancé L'extré- mité arrière 90 du projectile 76 est recouverte d'une enveloppe cylindrique 91 qui constitue une partie du moyen de sabot 70 et qui enferme les ailettes 92 du projectile, celles-ci étant déployables vers l'exté- rieur et soumises à un ressort de rappel L'enveloppe 91 assure la liaison avec le sabot 72 à pièces multiples 10. à son extrémité antérieure 93 et est bloquée-à celle-ci par un joint 94 En liaison avec les figures 7 a et 7 b, le joint 94 est un prolongement de l'élément d'anneau 89. En figure 7 a, la partie en prolongement s'étend vers l'ar- rière de l'anneau principal et du joint 94, et peut avoir une lèvre dirigée vers l'intérieur qui se monte sur des ex- trémités des parties 73, 74 et 75 En figure 7 b, le rebord 88, dirigé vers l'arrière, de l'anneau 89 est omis et le prolongement de l'anneau se termine par le joint 94. Un piston 95 est reçu en coulissement dans l'extrémité ouverte 96 de l'enveloppe 91 et a une forme lui permettant d'enfermer les ailettes 92 et d'être en contact avec l'extrémité arrière 90 du projectile, les ailettes 92 se montant dans des fentes 97 formées dans le piston 95 Une bague d'étanchéité 98 se monte dans une rainure pratiquée dans le piston 95 et fournit un joint d'étanchéité vis-à-vis des gaz entre la paroi in- térieure 100 de l'enveloppe 91 et le piston 95. Pendant le lancement du projectile, les for- ces de lancement sont transmises à l'extrémité avant du projectile 76 par l'engagement du moyen de sabot 70 dans les rainures 83, 84 et à l'arrière du projectile 76 par la pression exercée sur le piston 95 qui transmet la for- ce à l'extrémité arrière 90 du projectile Cet agence- ment permet de répartir la charge à laquelle le projec- tile est soumis à cause du lancement Conçu de manière appropriée le moyen de sabot peut être amené à fournir une répartition optimum des forces de compression, de manière à minimiser les contraintes globales auxquel- les la paroi du corps du projectile est soumise. Après lancement du projectile par le canon, la force centrifuge et la pression de l'air entraînent les parties 73, 74, 75 du sabot 72 vers l'extérieur brisant la bande d'assujettissement 77 et l'obtura- teur assemblé 79 L'air entre alors dans l'enveloppe il. cylindrique 91, en provoquant le coulissement vers l'arrière pour la sortir du projectile. En liaison maintenant avec le mode de réali- sation du sabot assemblé qui est illustré en figures 8 à 12, celui-ci est semblable dans ses grandes lignes à celui venant d'être décrit, sauf toutefois que le sabot 100 et la partie cylindrique 106 forment une construction "monobloc" et la forme et l'étanchéité du piston sont différentes. Le sabot 100 a une forme généralement cy- lindrique comprenant, près de son côté antérieur, une paire de nervures annulaires 101 dirigées vers l'inté- rieur, qui s'engagent dans une paire de rainures 102 pratiquées dans le corps du projectile afin de permet- tre la transmission des forces de poussée vers l'avant entre le sabot 100 et le projectile Trois fentes longi- tudinales 103 espacées de la même distance s'étendent entre le bord avant du sabot 100 et une position immédia- tement à l'avant d'une rainure 104 dans laquelle est si- tué un obturateur 105 A l'arrière de cette position, dans la partie cylindrique 106 de l'ensemble, on a ména- gé trois rainures intérieures allongées 107 pour rup- ture, qui ont le même axe que les fentes 103. A l'extrémité arrière de la partie cylindri- que 106 se trouve un collet épais 108, dont la surfa- ce intérieure reçoit en coulissement un piston 109 ayant des fentes 110 pour permettre son montage sur les ailet- tes arrimées 111 du projectile La surface extérieure du collet 108 supporte de manière étanche la périphé- rie d'une membrane flexible 112 qui empêche la trans- mission des gaz de propulsion dans la partie cylindri- que. Comme on l'a décrit précédemment, le sabot est fixé sur le projectile au moyen d'un anneau d'assujettissement 113 placé dans une rainure avant du 12. sabot. En liaison avec les figures 11 et 12, le pis- ton 109 est conçu de façon à se fragmenter lors du déta- chement du sabot Cela peut être obtenu soit en réali- sant le piston avec un certain nombre de segments sépa- rés, dont deux sont indiqués en 115 et 116, chacun étant façonné de manière à se monter entre des ailettes contiguës (figure 11), soit en prévoyant des rainures de rupture de même axe que les fentes 110 (figure 12). En fonctionnement, lors du lancement par le tube du canon, le sabot assemblé est projeté par une com- binaison de la force centrifuge et de la pression dyna- mique de l'air au bord antérieur du sabot et se brise en trois morceaux Presque au même instant, le piston 109 se sépare en six parties, sous l'effet également de la force centrifuge et, ainsi, la taille des débris est réduite, ce qui permet de diminuer le risque d'endomma- gement du projectile suivant par ces débris. A titre de variante des modes de réalisation décrits ci-dessus, un sabot assemblé pourrait s'éten- dre vers l'arrière et vers l'intérieur de manière à en- fermer complètement la partie postérieure du projectile. Ainsi, la totalité de la pression de lancement serait transmise via le sabot assemblé à la partie antérieure *du projectile. Il est envisagé de fabriquer le sabot assemblé avec un certain nombre de pétales identiques, par exem- ple avec trois pétales qui, en utilisation, buteraient normalement les uns contre les autres. Comme autre modification, la partie posté- rieure du projectile pourrait être recouverte d'une membrane flexible en forme de coupe comportant un pour- tour angulaire plus épais à son embouchure, qui bute- rait contre l'obturateur assemblé de manière à rendre étanches tous les interstices à l'arrièrede - 13. l'obturateur. Le présent mémoire décrit des projectiles cylin- driques et des sabots assemblés de forme cylindrique cor- respondante Cependant, il est envisagé que le moyen de sabot de la présente invention puisse être configuré de manière à monter un projectile ayant la forme générale d'un tronc de cône ou comportant une paire tronconique. Alors que les modes de réalisation décrits con- cernent des projectiles lancés par canon, on comprendra que le moyen de sabot de la présente invention puisse également trouver des applications dans des projectiles destinés au lancement de:rockets à partir d'un tube lis- se. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 14. REVENDICATIONS 1 Moyen de sabot pour projectile, carac- térisé en ce qu'il est configuré de manière à entourer le projectile ( 10) et est destiné à transmettre au moins une partie des forces de lancement pendant le lan- cement du projectile par un moyen de lancement à une section antérieure du corps ( 14) du projectile, le moyen de sabot ( 56) pouvant se séparer du projectile après que le projectile soit sorti du moyen de lancement. 2 Moyen de sabot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une ou plusieurs forma- tions destinées à être placées dans des formations com- plémentaires du corps du projectile. 3 Moyen de sabot selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs re- bords ( 60, 61) destinés à s'engager dans une ou plu- sieurs rainures ménagées dans le corps du projectile. 4 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est destiné à se séparer en au moins deux parties après que le projectile soit sorti du moyen de lance- ment. Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il com- prend un élément multipièce, les pièces étant destinées à se séparer lorsque le projectile est sorti du moyen de lancement. 6 Moyen de sabot selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend un élément ayant deux ou plusieurs rainures de rupture de manière à faciliter la rupture de l'élément en au moins deux parties après que le projectile soit sorti du moyen de lancement. 7 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il 15. comprend une partie arrière qui s'étend vers l'arrière du projectile et qui renferme un moyen de bouchon ( 109) en engagement de transmission de charge avec une portion du projectile dirigée vers l'extérieur et qui est des- tiné à transmettre au moins une partie des forces de lan- cement vers cette portion pendant le lancement du missi- le. 8 Moyen de sabot selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen de bouchon et la partie postérieure peuvent se séparer, chacun en au moins deux parties, après que le projectile soit sorti du moyen de lancement. 9 Moyen de sabot selon la revendication 7 ou la revendication 8, dans lequel la partie postérieure est configurée de manière à envelopper au moins partiel- lement une partie du projectile supportant des ailet- tes ( 111). Moyen de sabot selon l'une des revendi- cations 7 à 9, caractérisé en ce que la partie posté- rieure est en une pièce avec l'élément de sabot. 11 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que l'élé- ment de sabot et la partie postérieure sont formés sé- parément et/o un moyen d'obturateur ( 59) est utilisé pour former un joint entre la partie postérieure et l'élément de sabot. 12 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'étanchéité pour empêcher la pénétration des gaz de propulsion de la partie posté- rieure pendant le lancement. 13 Moyen de sabot selon la revendica- tion 12, caractérisé en ce que le moyen d'étanchéité comprend un élément d'étanchéité ( 94) associé à la par- tie arrière ou au moyen de bouchon, et étant en contact 16. étanche avec le moyen de bouchon ou avec la partie ar- rière. 14 Moyen de sabot pour projectile configuré de manière à entourer le projectile et à transmettre au projectile une partie des forces de lancement via une section antérieure et à transmettre au projectile une autre partie des forces de lancement via une section postérieure de manière à répartir la charge du projec- tile pendant le lancement. 15 Moyen de sabot selon la revendication 14, qui est destiné à utiliser avec un projectile comprenant des ailettes déployables ( 111) placées vers l'arrière et qui comporte une partie arrière et un élément de sabot ( 100) la partie arrière étant configurée de manière à en- velopper les ailettes et à s'étendre vers l'avant pour faire la liaison avec l'élément de sabot, et un élément de piston ( 95) est configuré de manière à enfermer les ailettes et à effectuer la liaison tant avec l'arrière du projectile qu'avec la partie postérieure. 16 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la for- me est généralement cylindrique. 17 Moyen de sabot selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la forme est généralement tronconique.