Brevet FR2686430A1 — publié le 19930723

La présente Invention concerne un système de visée optique pour contrôler le débattement angulaire d'une arme, de petit ou moyen calibre, mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'arme associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et d'un corps fixe équipé d'un oculaire. Il est connu d'équiper des véhicules militaires, en particulier des véhicules de reconnaissance, d'une arme de petit ou moyen calibre, qui est manoeuvrée à ciel ouvert par un servant. Cependant, dans certains de ces véhicules, le pilote et le servant sont situés à l'intérieur d'un habitacle ou d'une cabine, si bien que l'arme située à l'extérieur de cet habitacle ne peut pas être directement manoeuvrée par le servant. I1 faut donc envisager une commande à distance de l'arme depuis l'habitacle du véhicule, mais une telle commande n'a de raison d'être que si elle est associée à un dispositif optique qui permette au servant de contrôler à distance les mouvements qu'il imprime à l'arme. C'est justement le but de l'invention que d'associer à une telle arme un dispositif de visée optique qui soit capable de suivre en synchronisme les mouvements de rotation de l'arme, le dispositif de visée optique comprenant une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et un corps fixe équipé d'un oculaire, ce type de dispositif de visée optique constituant une lunette d'observation, connue en soi. A cet effet, l'invention propose un système de contrôle du débattement angulaire d'une arme mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'arme associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et d'un corps fixe équipé d'un oculaire, caractérisé en ce que l'élément réflecteur est mo bile en rotation autour d'un axe parallèle à l'axe de rotation de l'arme, et en ce que les axes de rotation de l'arme et de l'élément réflecteur sont reliés par un dispositif de transmission mécanique assurant la synchronisation des rotations de l'arme et de l'élément réflecteur dans un rapport de transmission donné, à partir du dispositif de commande en rotation de l'arme. Selon un mode de réalisation, le dispositif de transmission mécanique est constitué d'une première biellette fixée sur l'axe de rotation de l'arme et s'étendant à 90 par rapport à celui-ci, d'une seconde biellette fixée sur l'axe de rotation de l'élément réflecteur, s'étendant à 90 par rapport à celui-ci et parallèlement à la première biellette, et d'une troisième biellette articulée aux deux biellettes précitées, les longueurs des première et seconde biellettes étant dans un rapport donné. Selon une variante de réalisation, le dispositif de transmission mécanique est constitué d'un parallélogramme déformable formé de deux biellettes parallèles et de même longueur, et d'une troisième biellette de liaison articulée aux deux autres biellettes, la première biellette étant fixée sur l'axe de rotation de l'arme et s'étendant à 90 par rapport à cet axe, alors que la seconde biellette est articulée de façon pivotante sur l'axe de rotation de l'élément réflecteur et s'étend à 90 par rapport à cet axe, et de deux poulies sur lesquelles s'enroule une courroie de transmission, la première poulie étant fixe en rotation et montée sur la biellette de liaison, alors que la seconde poulie est so- lidaire en rotation de l'élément réflecteur et a un diamètre qui est dans un rapport donné avec celui de la première poulie. Dans les deux modes de réalisation précités, l'élément réflecteur du dispositif de visée optique est un miroir plan, et le rapport de transmission est alors de 1/2. D'une manière générale, le mouvement de rotation de l'arme est assuré par un organe moteur, tel qu'un moto-réducteur, qui est commandé par le servant depuis l'habitacle du véhicule. Cette arme devant pouvoir être orientée suivant différents angles de site et de gisement, l'arme et la tête de visée optique sont solidaires en rotation autour d'un axe de rotation orthogonal aux axes de rotation accouplés par le dispositif de transmission mécanique précité, le mouvement de rotation de l'arme et de la tête de visée optique autour de cet axe étant également assuré par un organe moteur, tel qu'un moto-réducteur, qui est aussi commandé par le servant depuis l'habitacle du véhicule. Ainsi, l'arme est mobile en rotation autour de deux axes, un premier axe mécaniquement accouplé à l'axe de rotation de l'élément réflecteur, la tête de visée restant fixe, et un second axe où l'arme, l'élément réflecteur et la tête de visée restent solidaires. Dans ces conditions, suivant que le premier axe de rotation de l'arme est sensiblement vertical ou horizontal, on peut envisager deux applications différentes pour le système de contrôle selon l'invention. Dans une première application, le premier axe de rotation de l'arme est sensiblement vertical, de sorte que le système de contrôle permettra au servant de suivre et de contrôler les débattements angulaires, correspondant à des variations de l'angle de gisement, qu'il imprime à l'arme autour de cet axe, alors qu'il contrôlera automatiquement les débattements angulaires, correspondant à des variations de l'angle de site, qu'il imprime à l'arme autour du second axe de rotation sensiblement horizontal, puisque l'arme, l'élément réflecteur et la tête de visée sont solidaires en rotation autour de ce second axe. Dans ce cas, l'arme peut être avantageusement montée à l'extérieur du véhicule en position latéralement décalée par rapport à l'habitacle, une telle disposition permettant de rendre le véhicule plus compact. Inversement, dans une seconde application, le premier axe de rotation de l'arme est sensiblement horizontal, de sorte que le système de contrôle permet au servant de suivre les débattements angulaires, correspondant à des variations de l'angle de site, qu'il imprime à l'arme autour de cet axe, alors qu'il contrôlera automatiquement les débattements angulaires, correspondant à des variations de gisement, qu'il imprime à l'arme autour du second axe de rotation sensiblement vertical Dans ce cas, l'arme peut être montée au-dessus de l'habitacle du véhicule. Selon une autre disposition de l'invention, une mire est placée au foyer objet de l'oculaire du dispositif de visée, pour permettre au servant de pointer l'arme, avec précision, sur une cible détectée dans le champ de vision de l'oculaire. Un tel système de contrôle offre l'avantage d'être d'une construction simple, et de pouvoir être facilement adapté sur les châssis de véhicules différents, de type blindé ou non. D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la Description explicative qui va suivre faite en référence aux Dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective partielle et schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, où le système contrôle le débattement an gulaire d'une arme mobile en rotation autour d'un axe sensiblement vertical, - la figure 2 est une vue en coupe simplifiée suivant la ligne II-II de la figure 1 pour illustrer le principe de fonctionnement du système de contrôle, - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 pour illustrer une variante du système de contrôle selon l'Invention, - la figure 4 est une vue en perspective partielle et schématique d'un second mode de réalisation, où le sys tème contrôle le débattement angulaire d'une arme mo bile en rotation autour d'un axe sensiblement horizon tal, - la figure 5 est une vue en perspective partielle limi tée au système de contrôle schématiquement représenté à la figure 4, - et la figure 6 est une vue en coupe partielle et sché matique selon la ligne VI-VI de la figure 5. En se reportant à la figure 1, on a représenté partiellement et très schématiquement un véhicule 1, tel qu'un véhicule militaire de reconnaissance par exemple, équipé d'une arme 2 du type petit ou moyen calibre. Ce véhicule 1 comprend un habitacle fermé 3 où prennent place un pilote et un servant par exemple. L'arme 2 est située à l'extérieur de l'habitacle 3 sur une partie latérale du châssis 6 du véhicule 1. L'arme 2 a son bloc-culasse 4 monté mobile en rotation sur une platine de support 5 autour d'un axe sensiblement vertical X-X, en supposant le véhicule 1 dans un plan horizontal. La platine de support 5 est portée par le châssis 6 du véhicule 1, d'une manière qui sera décrite plus loin. L'axe de rotation X-X de l'arme 2 est matérialisé par deux demi-arbres 7a et 7b axialement l'un avec l'autre, et solidaires du bloc-culasse 4. Les deux demi-arbres 7a et 7b sont supportés en rotation, par des moyens appropriés tels que des paliers, par la platine de support 5 qui a par exemple la forme d'un cadre qui entoure le bloc-culasse 4. L'arme 2 peut ainsi pivoter dans un plan horizontal. Selon l'invention, cette arme est associée à un dispositif optique de visée 10 pour contrôler le débattement angulaire de l'arme 2 autour de son axe de rotation X-X. Dans l'exemple considéré et en se reportant également aux figures 2 et 3, le dispositif de visée optique 10 comprend une tête 11, située à l'extérieur de l'habitacle 3, et un corps 12, situé à l'intérieur de l'habitacle 3. La tête 11 est un corps creux qui comporte une ouverture latérale 13. Un élément réflecteur, tel qu'un miroir plan 15, est logé à l'intérieur de la tête 11, et son support associé 15a est mobile en rotation autour d'un axe X1-X1 sensiblement vertical. Cet axe X1-X1 (figure 1) est matérialisé par deux demi-arbres 17a et 17b axialement alignés l'un avec l'autre et solidaires du support 15a du miroir 15.Ces deux demi-arbres 17a et 17b sont supportés en rotation, par des moyens appropriés tels que des paliers, par la tête de visée 11, le demiarbre 15a faisant notamment saillie à l'extérieur de ladite tête 11. Le corps de visée 12 est constitué globalement d'un élément tubulaire coudé qui renferme un ensemble optique comprenant au moins un oculaire 18, à une extrémité, et un miroir de renvoi 19. L'oculaire 18, de structure classique avec une lentille ou un système de lentilles devant lequel un servant peut placer un oeil est monté vers une extrémité du corps de visée 12. A l'autre extrémité, le corps de visée 12 est fixé autour d'une ouverture 6a prévue dans la paroi verticale 6b du châssis 6 qui délimite l'habitacle 3 du véhicule 1, cette paroi 6b étant celle qui est adjacente à l'arme 2. La tête de visée 11 est montée mobile autour d'un axe horizontal Y-Y sur le corps de visée 12 dont l'extrémité ouverte, opposée à celle supportant l'oculaire 18, débouche à l'intérieur de la tête de visée 11. Cet axe de rotation Y-Y est orthogonal à l'axe de rotation X1-X1 du miroir 15. Concrètement, la tête de visée 11 est montée en rotation autour de l'axe Y-Y au niveau des moyens situés autour de l'ouverture 6a de la paroi verticale 6b et qui supportent également le corps de visée 12. La platine 5 de l'arme 2 (figure 3) est rendue solidaire de la tête de visée 11, au moyen d'un élément de liaison rigide 20 de manière à ce que l'axe de rotation X-X de l'arme 2 et l'axe de rotation X1-X1 du miroir 15 soient parallèles entre eux. Ainsi, la tête de visée 11, en particulier son miroir 15, et l'arme 2 sont solidaires en rotation suivant l'axe de rotation horizontal Y-Y, ce qui permet de les faire pivoter simultanément dans un plan vertical, alors que l'arme 2 et le miroir 15 peuvent pivoter chacun dans un plan horizontal. Un organe moteur M1, tel qu'un moto-réducteur, commande la rotation de l'arme 2 et de la tête de visée 11 autour de l'axe Y-Y. Cet organe moteur M1 est par exemple mécaniquement accouplé à l'organe de liaison rigide 20, organe moteur qui est solidaire du châssis 6 du véhicule 1. Un second organe moteur M2 (figure 1), tel qu'un moto-réducteur également, commande la rotation de larme 2 autour de l'axe vertical X-X. L'arbre de sortie de cet organe moteur M2 est par exemple accouplé mécaniquement à l'extrémité libre du demi-arbre 7b supporté à rotation par la platine de support 5 de larme 2. Cet organe moteur M2 est fixé à la platine de support 5, et est donc solidaire de celle-ci en rotation autour de l'axe horizontal Y-Y. Selon l'invention, il est prévu un dispositif de transmission mécanique 25 entre l'arme 2 et le miroir 15, pour que le mouvement de rotation de l'arme 2 autour de l'axe de rotation X-X soit transmis, dans un rapport donné au miroir 15 autour de l'axe de rotation X1-X1. Dans l'exemple considéré à la figure 1, le dispositif de transmission mécanique 25 est formé de deux biellettes 26 et 27 parallèles respectivement solidaires du demi-arbre 7a de l'arme 2 et du demi-arbre 17a du miroir 15, et d'une biellette de liaison 28 articulée aux deux biellettes 26 et 27. Plus précisément, une extrémité de la biellette 26 est solidaire de l'extrémité libre du demi-arbre 7a, et elle s'étend sensiblement à 90 par rapport à celui-ci. De manière semblable, une extrémité de la biellette 27 est solidaire de l'extrémité libre du demi-arbre 17a, et elle s'étend sensiblement à 90 par rapport à celui-ci. La biellette 26 s'étend sur une longueur L1, alors que la biellette 27 s'étend sur une longueur L2 telle que L1/L2 = 1/2. Concrètement, le système tel que décrit précédemment nécessite des réglages préliminaires avant de pouvoir être opérationnels. Considérons sur la figure 1, un plan de référence P1 situé en regard et à distance de l'ouverture 13 de la tête de visée 11 et du tube 2a de l'arme 2. On peut définir dans ce plan P1 un point A qui correspond au point d'intersection de l'axe de tir T1 de l'arme 2, c'est-à-dire l'axe du tube 2a de l'arme 2. Toujours dans ce plan P1, considérons un point B comme étant une source de lumière ponctuelle située en regard de l'ouverture 13 de la tête de visée 11, qui émet un rayon de lumière incident R1 parallèlement à l'axe de tir T1 de l'arme 2. Ce rayon incident R1 frappe le miroir 15 dont on règle l'inclinaison du support 15a suivant un angle de 45 pour obtenir la réflexion du rayon R1 en direction du miroir de renvoi 19 situé dans le corps de visée 12. L'inclinaison du miroir 19 est également réglée de manière à réfléchir le rayon lumineux incident en provenance du miroir 15, dans la direction de l'oculaire 18, cette inclinaison étant de 45 dans l'exemple considéré ici. Ainsi, en plaçant une mire M, telle qu'une croix par exemple, au foyer objet de l'oculaire 18, l'image M' de cette mire sera située au point B du plan de référence P1. Concrètement, la source de lumière ponctuelle située au point B du plan de référence Pl n'existe pas, mais on considérera le rayon R1 comme étant l'axe de visée optique V1 pour le servant dont un oeil est placé sur l'oculaire 18. Dans ces conditions, si le servant commande l'organe moteur M2 pour entraîner un mouvement de rotation de l'arme 2 d'un angle a autour de l'axe X-X, le dispositif de transmission mécanique 25 provoque un mouvement de rotation synchrone du miroir 15 d'un angle g/2 autour de l'axe X1-X1, c'est-à-dire que l'axe de tir T1 et l'axe de visée V1 vont se déplacer en restant parallèles.Ainsi, le point d'impact de l'axe de tir T1 sur le plan P1 se déplace du point A au point Al, le point d'impact de l'axe de visée V1 se déplace du point B au point B1 et l'image M" de la mire M se positionne également au point B1, la distance dl séparant les points Al et B1 restant identique à celle qui séparait les points A et B. Ainsi, le servant situé à l'intérieur de l'habitacle 3 du véhicule 1 peut suivre et donc contrôler le débattement angulaire de l'arme 2 autour de l'axe X-X, c'est-à-dire que le servant suit et contrôle l'angle de gisement de l'arme. En considérant que le plan P1 correspond au champ de vision du servant au travers de l'oculaire 18, et qu'une cible se déplace par exemple dans ce champ de vision, le servant peut pointer le tube 2a de l'arme 2 en direction de cette cible, en contrôlant le déplacement en synchronisme de l'image M' de la mire M située au foyer objet de l'oculaire 18. Si l'opérateur commande l'organe moteur M1 pour entraîner un mouvement de rotation de l'arme 2 autour de l'axe Y-Y, la tête de visée 11 et son miroir 15 étant solidaires en rotation de l'arme 2, l'axe de tir T1 de l'arme 2 et l'axe de visée V1 du dispositif optique se déplacent automatiquement en synchronisme. Dans le plan de référence P1, le point d'incidence de l'axe de tir T1 passe du point Al au point A2, le point d'incidence de l'axe de visée V1 passe du point B1 au point B2 et l'image M'' de la mire M se positionne en M'' 'au point B2. Ainsi, le servant suit et contrôle automatiquement le débattement angulaire de l'arme 2 autour de l'axe Y-Y, c'est-à-dire l'angle de site de l'arme 2. Une variante du dispositif de transmission mécanique 25 a été illustrée sur la figure 3. Selon cette variante, les biellettes 26 et 27 s'étendent sur une même longueur et elles forment avec la biellette de liaison 28 un parallélogramme déformable. Le rapport de transmission est obtenu par deux poulies 30 et 31 sur lesquelles s'enroulent une courroie 32, la poulie 31 ayant un diamètre double de celui de la poulie 30. La poulie 30 se situe au point d'articulation entre les biellettes 27 et 28, et elle est montée fixe en rotation sur la biellette de liaison 28. La poulie 31 est solidaire en rotation du demi-arbre 17a qui supporte le miroir 15, alors que la biellette 27 est montée pivotante autour du demi-arbre 17a. Ainsi, lorsque le servant actionne l'organe moteur M2, la rotation de l'arme 2 autour de l'axe vertical X-X provoque la déformation du parallélogramme formé par les biellettes 26-28, le déplacement de la poulie 30 par la biellette de liaison 28 entraînant la rotation de la poulie 31 d'un angle moitié de l'angle de rotation de l'arme 2. Dans le second mode de réalisation illustré aux figures 4 à 6, les axes de rotation X-X de l'arme 2 et X1-X1 du miroir 15 sont sensiblement horizontaux et non plus verticaux, et l'axe de rotation Y-Y est vertical. Concrètement, cela signifie que l'arme 2 est située par exemple au-dessus de l'habitacle 3 du véhicule 1, comme cela est schématiquement illustré à la figure 4. En se reportant aux figures 5 et 6, la tête 11 du dispositif de visée optique 10 et la platine de support 5 de l'arme 2 sont solidaires en rotation autour de l'axe vertical Y-Y, et elles sont supportées par une couronne dentée 35 qui engrène un pignon 36 entraîné en rotation par un organe moteur M1. Globalement, la platine de support 5 est formée de deux flasques 5a et 5b qui prolongent la tête de visée 11, le bloc-culasse 4 de l'arme 2 étant supporté en rotation par ces deux flasques 5a et 5b autour de l'axe horizontal X-X. Pour assurer le pivotement de l'arme 2 autour de l'axe X-X, un organe moteur M2 (figure 6) est par exemple supporté par la tête de visée 11, la transmission du mouvement étant assurée par deux poulies 38 et 39 respectivement solidaires en rotation de l'arbre de sortie de l'organe moteur M2 et le demi-arbre 7a de l'arme 2 qui matérialise l'axe de rotation X-X, et par une courroie de transmission 40 enroulée sur les deux poulies 38 et 39. Le dispositif de transmission mécanique 25 qui assure la synchronisation des mouvements de rotation de l'arme 2 autour de l'axe X-X et du miroir 15 autour de l'axe X1-X1, est constitué ici par deux poulies 42 et 43 sur lesquelles s'enroulent une courroie 44. La poulie 42 est solidaire en rotation du demi-arbre 7a de l'arme 2 qui matérialise l'axe X-X, alors que la poulie 43 est solidaire en rotation du demi-arbre 17a du miroir 15 qui matérialise l'axe Xl-Xl. Les diamètres des deux poulies 42 et 43 sont dans un rapport 1/2 pour que le miroir 15 pivote d'un angle moitié de l'angle de rotation de 1 'arme. Ainsi, le servant peut suivre et contrôler les débattements angulaires, correspondant à des variations de l'angle de site, qu'il imprime à l'arme 2 autour de l'axe horizontal X-X, alors qu'il contrôlera automatiquement les débattements angulaires, correspondant à des variations de l'angle de gisement, qu'il imprime à l'arme 2 autour de l'axe vertical Y-Y. REVENDICATIONS 1. Système de visée optique pour contrôler le débattement angulaire d'une arme mobile en rotation autour d'un axe, comprenant un dispositif de commande en rotation de l'arme associé à un dispositif de visée optique constitué d'une tête équipée d'un élément réflecteur mobile, et d'un corps fixe équipé d'un oculaire1 caractérisé en ce que l'élément réflecteur (15) est mobile autour d'un axe (X1-X1) parallèle à l'axe de rotation (X-X) de l'arme (2), et en ce que les axes de rotation (X-X;X1-X1) de larme (2) et de l'élément réflecteur (15) sont reliés par un dispositif de transmission mécanique (25) assurant la synchronisation des rotations de l'arme (2) et du miroir (15) dans un rapport de transmission donné, à partir du dispositif de commande (M2) en rotation de l'arme (2) sur l'axe (X-X). 2. Système de visée optique selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission mécanique (25) est constitué d'une première biellette (26) fixée sur l'axe de rotation (X-X) de l'arme (2) et s'étendant à 90 par rapport à celui-ci, d'une seconde biellette (27) fixée sur l'axe de rotation (X1-X1) de l'élément réflecteur (15), s'étendant à 90 par rapport à celui-ci et parallèlement à la première biellette (26), et d'une troisième biellette (28) articulée aux deux biellettes précitées (26,27), les longueurs des première et seconde biellettes (26,27) étant dans un rapport donné. 3. Système de visée optique selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission mécanique (25) est constitué d'un parallélogramme déformable formé de deux biellettes parallèles (26,27) et de même longueur, et d'une troisième biellette (28) de liaison articulée aux deux autres biellettes (26,27), la première biellette (26) étant fixée sur l'axe de rotation (X-X) de l'arme (2) et s'étendant à 90 par rapport à cet axe, alors que la seconde biellette (27) est articulée de façon pivotante sur l'axe de rotation (X1-X1) de l'élément réflecteur (15) et s'étend à 90 par rapport à cet axe, et de deux poulies (30,31) sur lesquelles s'enroule une courroie de transmission (32), la première poulie (30) étant fixe en rotation et montée sur la biellette de liaison (28), alors que la seconde poulie (31) est solidaire en rotation de l'élément réflecteur (15) et a un diamètre qui est dans un rapport donné avec celui de la première poulie (30). 4. Système de visée optique selon la Revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de transmission mécanique (25) est constitué de deux poulies (42,43) sur lesquelles s'enroule une courroie de transmission (44), la poulie (42) étant solidaire en rotation de l'axe de rotation (X-X) de l'arme (2), alors que la poulie (43) est solidaire en rotation de l'axe de rotation (X1-X1) de l'élément réflecteur (15), les diamètres des poulies étant dans un rapport donné. 5. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'élément réflecteur (15) est un miroir plan, et en ce que le rapport de transmission précité est 1/2. 6. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en ce que l'arme (2) et la tête de visée (11) sont solidaires en rotation autour d'un axe (Y-Y) orthogonal aux axes (X X et X1-X1). 7. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications précédentes, caractérisé en ce qu une mire (M) est placée au foyer objet de l'oculaire (18) du dispositif de visée (10). 8. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications précédentes, destiné à être monté sur un véhicule comprenant un habitacle logeant un servant pour manoeuvrer l'arme, caractérisé en ce que les axes de rotation (X-X;X1-X1) sont sensiblement verticaux, et en ce que l'arme (2) est montée sur le châssis (6) du véhicule (1), à l 'extérieur de l'habitacle (3) et en étant latéralement décalée par rapport à celui-ci. 9. Système de visée optique selon l'une quelconque des Revendications 1 à 7 , destiné à être monté sur un véhicule comprenant un habitacle logeant un servant pour manoeuvrer l'arme, caractérisé en ce que les axes de rotation (X-X;X1-X1) sont sensiblement horizontaux, et en ce que l'arme (2) est montée au dessus de l'habitacle (3) du véhicule (1).