Brevet FR2694081A1 — publié le 19940128

Le domaine de la présente invention est celui des ceintures d'étanchéité pour projectiles úfèches. Un projectile flèche est composé de façon connue d'un pénétrateur sous-calibré solidaire d'un sabot au calibre. Le sabot est constitué de plusieurs segments (généralement trois) qui se séparent et libèrent le pénétrateur à la sortie du tube de l'arme sous l'action des efforts aérodynamiques. Un tel type de projectile est décrit par exemple dans le brevet FR 2507765. Avec ces projectiles, il se pose le problème de la séparation des segments du sabot en particulier au niveau de la ceinture d'étanchéité. En effet cette séparation doit être aussi symétrique que possible afin de ne pas perturber le pénétrateur, ce qui risquerait d'affecter la précision du tir. La ceinture doit donc assurer l-étanchéité aux gaz propulsifs entre le tube de l'arme et le projectile et ne pas perturber la séparation des segments du sabot à la20 sortie du tube de l'arme. Afin de faciliter la rupture de la ceinture et de localiser celle-ci au droit des plans de joint, il est connu d'aménager sur cette dernière des amorces de rupture il est également possible comme le propose le brevet EP 0326653, de réaliser un encastrement de la ceinture sur le sabot au moyen de pions disposés de part et d'autre et à proximité immédiate des plans de joint.30 Mais de telles dispositions ne sont pas suffisamment fiables Elles peuvent même nuire à l'ouverture symétrique du sabot En effet, l'accrochage des pions va retarder cette ouverture en ne permettant pas la transmission des efforts dus à l'écartement des segments.35 C'est le but de l'invention que de proposer une ceinture d'étanchéité pour projectile flèche, présentant une résistance diminuée vis à vis des efforts d'extension générés lors de l'ouverture, tout en garantissant une étanchéité par une bonne résistance aux efforts de compression. Ainsi l'invention a pour objet une ceinture d'étanchéité pour un sabot d'un projectile flèche, sabot constitué par plusieurs segments séparés par des plans de joint, la ceinture étant caractérisée en ce qu'elle ne présente d'une part aucun point destiné à son accrochage aux segments du sabot et en ce qu'elle comporte d'autre part, au droit de10 chaque plan de joint, au moins un logement, à l'intérieur duquel est disposé un pion qui présente une résistance à la compression au moins égale à celle de la ceinture d'étanchéité. Un premier avantage d'une telle configuration est d'assurer une localisation de la rupture de la ceinture au droit des plans de joint, lors de la séparation des segments du sabot à la sortie du tube de l'arme. Un autre avantage est d'assurer une parfaite étanchéité aux gaz propulsifs durant la phase de tir dans le tube de l'arme, notamment dans les tubes présentant un degré d'usure important. De manière préférentielle, le pion est réalisé dans la même matière que la ceinture d'étanchéité. Selon un premier mode de réalisation, le logement est réalisé suivant une direction sensiblement radiale à la ceinture et présente une forme sensiblement cylindrique. Selon un deuxième mode de réalisation, le logement présente une forme sensiblement oblongue, sa plus grande longueur étant orientée suivant le plan de joint.30 De manière préférentielle, le logement ne débouche pas au niveau du diamètre interne de la ceinture et la liaison logement-pion est assurée par un élastomère collant. Selon une variante, la liaison logement-pion est assurée par un ajustement serré. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description de modes particuliers de réalisations, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: La figure 1 représente schématiquement en demi-vue un projectile flèche. La figure 2 représente une coupe d'un projectile flèche suivant la plan AA de la figure 1. La figure 3 représente schématiquement une vue de dessus partielle (suivant F de la figure 1) d'un sabot de projectile flèche équipé d'une ceinture selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 4 est une coupe du sabot du projectile suivant le plan BB de la figure 3. La figure 5 représente schématiquement en vue partielle un sabot de projectile flèche équipé d'une ceinture selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 6 représente schématiquement en vue partielle un sabot de projectile flèche équipé d'une ceinture selon un troisième mode de réalisation de l'invention. En se reportant aux figures 1 et 2, un projectile flèche 1 est constitué de façon classique d'un sabot 2 réalisé en alliage léger (tel l'aluminium) comprenant plusieurs segments 2 a, 2 b, 2 c (généralement trois), et dans lequel est disposé un pénétrateur 3 en matériau lourd. Les différents segments du sabot sont maintenus solidaires par une frette 4 située à l'avant du projectile (suivant la flèche C) et une ceinture 5 qui est également destinée à réaliser lors du tir l'étanchéité aux gaz propulsifs entre le tube de l'arme et le projectile. La frette avant 4 et la ceinture 5 sont disposées dans des gorges annulaires 6 et 7 aménagées sur le sabot 2 Leur mise en place est effectuée par surmoulage d'une matière30 plastique telle le polyamide 6, directement sur le sabot La ceinture 5 présente un diamètre externe supérieur au calibre du tube de l'arme. Un joint d'étanchéité 8 situé sur l'arrière du projectile (suivant la flèche D) assure l'étanchéité entre les plans de joints des segments du sabot et entre le sabot et le pénétrateur Ce joint est obtenu par injection d'un élastomère sur le sabot assemblé. En référence aux figures 3 et 4, la ceinture comporte deux logements 9 et 10 réalisés au droit du plan de joint 11 des segments 2 a et 2 b Les deux logements 9 et 10 sont réalisés dans une direction sensiblement radiale à la ceinture et présentent une forme sensiblement cylindrique et une profondeur inférieure à l'épaisseur de la ceinture. La ceinture d'étanchéité d'un obus flèche est généralement mise en place par surmoulage Le surmoulage s'effectue directement dans la gorge 7 réalisée sur le sabot 2, après mise en place sur le fond et les côtés de la gorge d'une matière plastique évitant l'adhérence par exemple un polytétrafluoréthylène La ceinture ne présente ainsi aucun point d'accrochage aux segments du sabot. La réalisation des logements ne peut être effectuée que par usinage après surmoulage Aussi, afin de ne pas risquer un endommagement des segments, les logements ne débouchent pas au niveau du diamètre interne de la ceinture et il subsiste donc en fond de logements une épaisseur de matière (e) de l'ordre de 0,1 mm qui correspond uniquement à une tolérance d'usinage des logements. Mais on peut très bien concevoir une ceinture d'étanchéité mise en place sur le sabot par déformation. Dans ce cas de mise en oeuvre, la réalisation des logements peut être effectuée avant mise en place de la ceinture sur le sabot Dans ce cas les logements peuvent traverser la ceinture. Les logements 9 et 10 constituent un moyen qui localise la rupture de la ceinture au droit du plan de joint il entre les segments 2 a et 2 b lors de leur séparation à la sortie du tube de l'arme. Des logements analogues sont prévus au droit des plans de joint entre les segments 2 b et 2 c et entre les segments 2 c et 2 a. Une rainure 15 de faible largeur (de l'ordre de 1 mm) est réalisée au droit du plan de joint 11 Cette rainure, effectuée par exemple par usinage à l'aide d'une fraise scie de grand diamètre (de l'ordre de 60 mm), passe dans les deux segments 2 a et 2 b du sabot 2 et dans la ceinture 5 en venant déboucher légèrement dans le logement 9 La rainure est réalisée du coté avant du projectile flèche (suivant la flèche C) et constitue une amorce de rupture complémentaire pour la ceinture 5 qui ne nuit pas à D l'étanchéité aux gaz propulsifs. Dans les deux logements 9 et 10 sont disposés des pions 14 mis en place après la réalisation de la rainure 15 Ces pions présentent une résistance à la compression égale ou supérieure à celle de la ceinture d'étanchéité 5 On pourra par exemple utiliser une matière similaire à celle de la ceinture qui est généralement réalisée en polyamide 6 Les pions 14 pourront être également réalisés dans une matière à haute ductilité apte au fluage sous haute pression et non agressive pour le tube de l'arme tel du cuivre, de l'aluminium non allié ou une matière plastique ou composite. Les pions 14, en appui au fond des logements 9 et 10 et de forme complémentaire à ces derniers, présentent en leur partie supérieure un retrait (r), par rapport au diamètre externe de la ceinture 5, tel qu'ils soient tout de même surcalibrés par rapport au calibre du tube de l'arme d'une valeur comprise entre 0,1 et 1 mm. Le surcalibrage des pions 14 provoque, au même titre que la ceinture, un forcement dans le tube de l'arme qui assure l'étanchéité aux gaz propulsifs au niveau des logements. Le retrait (r) de la partie supérieure des pions 14 est nécessaire afin de ne pas risquer un accrochage pouvant entraîner une extraction de ces derniers lors du passage de la ceinture dans le cône de forcement. Afin de ne pas faire obstacle à la localisation de la rupture, les pions 14 sont, de manière avantageuse, maintenus dans leur logement de telle manière qu'ils puissent, dès le début de la séparation des segments du sabot, s'éjecter facilement hors des logements tout en restant solidaires de ces derniers lors de manipulations du projectile. Pour cela, le maintien peut être réalisé de deux façons: soit les pions sont réalisés d'un diamètre permettant une pénétration à l'intérieur du logement par un léger forcement, par exemple de l'ordre de 0,01 à 0,4 mm au diamètre pour une ceinture et des pions réalisés en à polyamide 6. soit les pions sont réalisés d'un diamètre légèrement inférieur à celui du logement, par exemple grâce à un jeu de l'ordre de 0,01 à 0,4 mm au diamètre pour une ceinture et des pions réalisés en polyamide 6, et on enduit le diamètre10 extérieur des pions d'un léger voile d'élastomère collant présentant une résistance à la traction inférieure à celle du matériau constitutif de la ceinture Dans le cas d'une ceinture d'étanchéité réalisée en polyamide 6, l'élastomère collant présentera une résistance à la traction de l'ordre15 de 5 M Pa comme par exemple l'élastomère E 41 commercialisé par la société Wacker sous la marque déposée "Elastosil". Pendant la phase de balistique intérieure, les pions 14 constituent un moyen de renfort de la ceinture d'étanchéité au niveau des logements 9 et 10 et assurent une parfaite20 étanchéité aux gaz propulsifs On empêche de cette manière, un effondrement de la ceinture au niveau des logements 9 et et une discontinuité de l'étanchéité. Selon un deuxième mode de réalisation représenté sur la figure 5, la ceinture 5 comporte un seul logement 9 de forme oblongue réalisé au droit du plan de joint 11 et orienté dans le plan de joint suivant sa plus grande longueur. Dans le logement 9 est disposé un pion 14 de forme complémentaire. Selon un troisième mode de réalisation représenté sur la figure 6, la ceinture 5 comporte deux logements 9 et 10 de forme sensiblement cylindrique réalisés au droit du plan de joint 11 des deux segments 2 a et 2 b Une rainure 15, réalisée du coté avant du projectile (suivant la flèche C), vient déboucher dans le logement 9 et constitue une amorce35 de rupture. Afin de ne pas trop affaiblir la ceinture 5 au niveau de l'amorce de rupture 15, le logement 9 comporte un pion 14 de forme complémentaire Le logement 10 reste vide, mais la ceinture présente en arrière de ce dernier une épaisseur de 5 matière suffisante, qui dépend de la pression maximale engendrée par les gaz propulsifs, afin d'éviter un effondrement de la ceinture au niveau du logement 10 au moment du tir Par exemple pour une pression inférieure ou égale à 400 M Pa, cette épaisseur sera supérieure à 0,5 mm. Il est possible de prévoir plus de deux logements par plan de joint, de donner à ces derniers des formes différentes et de ne pas mettre de pion dans tous les logements suivant le niveau de pression auquel la ceinture est soumise. REVENDICATIONS 1 Ceinture d'étanchéité ( 5) pour un sabot ( 2) d'un projectile flèche, sabot constitué par plusieurs segments ( 2 a, 2 b, 2 c) séparés par des plans de joint ( 11), ceinture caractérisée en ce qu'elle ne présente aucun point destiné à son accrochage aux segments du sabot et en ce qu'elle comporte, au droit de chaque plan de joint ( 11), au moins un logement ( 9), à l'intérieur duquel est disposé un pion ( 14). 2 Ceinture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le pion ( 14) présente une résistance à la compression au moins égale à celle de la ceinture d'étanchéité ( 5). 3 Ceinture d'étanchéité selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le pion ( 14) est réalisé dans la même matière que la ceinture d'étanchéité ( 5). 4 Ceinture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le logement ( 9) est réalisé suivant une direction sensiblement radiale à la ceinture et présente une forme sensiblement cylindrique. Ceinture d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que le logement ( 9) présente une forme sensiblement oblongue, sa plus grande longueur étant orientée suivant le plan de joint ( 11). 6 Ceinture d'étanchéité selon les revendications 1, 4 et 5, caractérisée en ce que le logement ( 9) ne débouche pas au niveau du diamètre interne de la ceinture ( 5). 7 Ceinture d'étanchéité selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison logement-pion est assurée par un élastomère collant. 8 Ceinture d'étanchéité selon les revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la liaison logement-pion est assurée par un ajustement serré. 9 Sabot de projectile flèche, caractérisée en ce qu'il est équipé d'une ceinture d'étanchéité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.