Brevet FR2711785A1 — publié le 19950505

Projectile à disque de poussée. L'invention concerne un projectile à disque de poussée constitué sous forme d'un ensemble à fond de poussée métallique, comprenant à l'avant un logement en forme de douille muni de fentes longitudinales axiales constituant des positions de rupture de consigne séparées par des branches, une enveloppe de centrage en matière plastique reliée par concordance de formes au fond de poussée et comprenant des évidements longitudinaux et axiaux respectifs diminuant l'épaisseur de la paroi pour diminuer la masse et constituer des positions de rupture de consigne, une partie auxiliaire d'introduction en matière plastique en forme de dôme reliée à l'avant de l'enveloppe de centrage et présentant une surface périphérique conique se terminant en pointe à l'avant, destinée à un projectile volant sous-calibré prévu pour être stabilisé par rotation et devant rester fixé à l'ensemble jusqu a ce qu'il ait quitté le tube rayé d'un canon automatique, et réalisé en un matériau -3 ayant une densité d'au moins 17 g.cm , ainsi qu'une bande de guidage et d'étanchéité et au moins une rainure d'étranglement destinée à la liaison avec une douille à charge propulsive. Un projectile à disque de poussée de ce type constitue l'objet du CH-.c-5 36 481. Le projectile volant sous-calibré qui est constitué en un matériau très dense comprend deux rainures périphériques et se termine par une région en forme de tronc de cône qui forme avec la surface arrière un bord commun. Une surface d'appui pour le projectile volant est constituée dans le fond de poussée sous forme d'un entonnoir et est adaptée à la région en forme de tronc de cône de la partie arrière du projectile. Les branches du logement sont disposées étroitement à l'intérieur - à l'exception d'une étroite région délimitée par une rainure annulaire - y compris la surface d'enveloppe du projectile volant. Pour réaliser la fixation axiale par concordance de formes du projectile volant, chaque branche est pressée de l'extérieur dans chacune des deux rainures périphériques. Les fentes entre les branches du logement ne s'étendent que jusqu a une région de forme circulaire et cylindrique s'appliquant étroitement contre le projectile volant, à laquelle se raccorde par l'arrière la surface d'appui en forme d'entonnoir. Les évidements de l'enveloppe de centrage qui affaiblissent l'épaisseur de la paroi sont limités à l'avant et à l'arrière en direction longitudinale. La partie auxiliaire d'introduction constitue un élément séparé qui est relié à l'enveloppe de centrage dans sa région avant. A l'arrière, l'enveloppe de centrage est constituée, à la hauteur de sa région de liaison avec le fond de poussée, de manière à former une bande d'étanchéité et de guidage. Pour attaquer des cibles rapides et très maniables, et blindées au moins en partie, telles que des hélicoptères de combat et des véhicules terrestres, il faut disposer d'un projectile volant qui, pour une densité élevée connue du matériau qui le constitue - le DE- e- 29 19 807 auquel il est renvoyé dans le CH-A- 5 36 481 cité dans le préambule, mentionne une densité d'au moins 17 g.cm - doit être si cassant qu'il commence à se désintégrer, sur des cibles à peau très mince constituée en un alliage métallique léger, en éclats riches en énergie de dimensions diverses et en quantité aussi élevée que possible, qui sont actifs sur la cible aussi bien en surface qu'en profondeur. Pour exprimer la situation en d'autres termes, ceci suppose une capacité très faible du projectile volant à être sollicité à la traction, ce projectile volant devant être constitué par une fraction aussi importante que possible du matériau concerné. D'autres exigences qui doivent être absolument respectées pour le projectile volant sont une résistance donnée d'alimentation et d'introduction à une cadence aussi rapide que possible et une résistance au tir sous une pression extrême. Si on considère le projectile à disque de poussée décrit dans le préambule uniquement du point de vue des exigences susmentionnées concernant les matériaux pour son aptitude à bien se comporter dans des conditions données, la fixation axiale du projectile volant dans le fond de poussée pose déjà de gros problèmes: du fait de la possibilité réduite à pouvoir être sollicité à la traction, des fentes périphériques sont inadmissibles quand on considère la résistance à l'alimentation et au tir; indépendamment de cela et des courts de fabrications élevés, elles ont une influence négative sur la puissance balistique en fin de vol car un coefficient C élevé provoqué par elles x a pour conséquence une chute sensible de vitesse. Par ailleurs, la liaison à concordance de formes est compliquée et coûteuse; elle doit en outre rester régulière sur l'ensemble de la périphérie du projectile volant dans tous les endroits concernés pour ne pas perturber le projectile volant. Une perturbation du projectile est en outre à craindre - même après éjection des branches du logement due à la rotation - par interaction entre la région circulaire cylindrique située à l'avant de la surface d'appui en forme d'entonnoir du fond de poussée et la région arrière du projectile volant étroitement entourée par cette dernière sous une forte pression. Les évidements limités à l'avant et à l'arrière dans l'enveloppe de centrage présupposent des mouvements axiaux et radiaux destinés à éliminer les parties d'un moule d'injection quand la pièce est terminée. Ils provoquent également de façon désavantageuse une destruction non contrôlée de l'enveloppe de centrage à l'avant de l'embouchure du tube. Un autre inconvénient consiste dans le fait que la partie auxiliaire d'introduction en forme de dôme forme une pièce séparée, permet de dégager à la main la liaison par enclenchement entre la partie auxiliaire d'introduction et l'enveloppe de centrage - liaison qui est la cause d'opérations coûteuses qui doivent être faites sur les deux pièces - et peut donc provoquer des perturbations lors de l'alimentation et de l'introduction de la munition. En outre, le type de liaison mentionné n'offre pas de protection suffisante vis-à-vis d'influences atmosphériques, par exemple la pénétration d'humidité. Ce qui vient d'être exprimé permet de comprendre qu'il faut respecter des exigences qui sont pratiquement contradictoires en ce qui concerne le matériau du projectile qui doit être à la fois très dense et extrêmement cassant. La résistance à l'alimentation, à l'introduction et au tir concerne non seulement le projectile volant mais également le fond de poussée avec son logement, la liaison entre ce dernier et l'enveloppe de centrage ainsi que sa capacité de charge qui est déterminée par sa section transversale porteuse. Notamment en ce qui concerne l'alimentation à cadence rapide, des accélérations transversales apparaissent qui peuvent provoquer des dégâts en raison de la densité élevée et dans le même temps de la fragilité du matériau du projectile volant. Elles doivent être neutralisées exactement comme les accélérations transversales qui peuvent apparaître pendant le passage dans le tube. L'invention a pour but de proposer un projectile à disque de poussée du type mentionné dans le préambule et destiné à former un projectile de fragmentation sous-calibré à usages multiples, constitué en un matériau dense et cassant, remplissant les exigences mentionnées tout en étant de fabrication simple. Selon l'invention, ce but est atteint par les caractéristiques suivantes: a) l'enveloppe de centrage et la partie auxiliaire d'introduction forment un ensemble unitaire, b) entre une région de la surface interne du logement en forme de douille destiné au projectile volant sur le côté avant du fond de poussée et une région de surface périphérique lisse du projectile volant existe une liaison par frottement, alors qu'une région respective de la surface interne de l'enveloppe de centrage et de la partie auxiliaire d'introduction centre le projectile volant en l'entourant étroitement dans sa partie circulaire cylindrique et dans la région d'une pointe, et le supporte axialement, c) l'enveloppe de centrage est constituée dans sa moitié arrière par une bande d'étanchéité et de guidage qui s'étend vers l'avant au moins jusqu'à la limite avant du logement, d) les évidements de l'enveloppe de centrage s'étendent vers l'arrière jusqu'à la bande d'étanchéité et de guidage, e) une rainure d'étranglement au moins entoure le logement, f) alors que les premiers évidements s'étendent jusqu'à la région de pointe de la partie auxiliaire d'introduction, les autres évidements se prolongent par une surface extérieure conique de la partie auxiliaire d'introduction, g) les fentes s'étendent jusqu a une surface d'appui qui est plane à l'avant, destinée à la surface arrière du projectile volant et se terminent par une rainure circulaire annulaire périphérique, h) le diamètre du projectile à disque de poussée correspond dans sa région arrière au diamètre de sa région avant, et i) une seconde région d'étanchéité est prévue à l'arrière de la bande d'étanchéité et de guidage, à une certaine distance axiale. Selon l'invention, une liaison par vissage peut être prévue entre l'ensemble constitué par l'enveloppe de centrage et la partie auxiliaire d'introduction d'une part et le fond de poussée d'autre par-. La liaison par concordance de formes entre cet ensemble et la partie formée par le fond de poussée peut être réalisée par soudage par ultrasons. Finalement, la liaison par concordance de formes peut être réalisée par injection directe de l'ensemble sur le reste de l'agencement. L'invention va maintenant être expliquée plus en détail à l'aide de deux modes de réalisation préférés représentés sur le dessin en coupe longitudinale et axiale. Au dessin: la figure 1 représente une cartouche avec un premier mode de réalisation de l'invention, la figure 2 représente le premier mode de réalisation vu à plus grande échelle, et la figure 3 représente un second mode de réalisation montré à plus grande échelle. A la figure 1, une cartouche comprend un projectile à disque de poussée 1 comportant une bande d'étanchéité et de guidage 78 qui est enserrée dans une douille à charge propulsive 100 dans une région 104 de son collet 102. La région 104 subdivise le projectile à disque de poussée 1 en une partie avant 1v et une partie arrière lh. Selon la figure 2, le projectile à disque de poussée 1 qui est constitué par un projectile volant réalisé en un matériau dont la -3 densité est d'au moins 17 g.cm est entouré par un ensemble 70 en matière plastique et un fond de poussée 30.1 en un alliage métallique léger. A l'avant, le fond de poussée 30.1 est muni d'un logement en forme de cuvette 32.1 à surface d'appui plane 34 et par des branches 36.1 formées par des fentes 38. Les fentes 38 s'étendent jusqu'à la surface d'appui 34 et une rainure circulaire périphérique 40. Au voisinage d'une limite avant 42 du logement 32.1 est située une région de jonction par frottement 44.1 entre une surface interne des branches et une surface périphérique lisse 14 associée à une partie cylindrique et circulaire 12 du projectile volant 10. Le projectile volant 10 repose contre la surface d'appui 34 par une surface arrière 22. Le logement 32.1 est équipé dans une région ayant sensiblement une forme cylindrique et circulaire de moyens de jonction par concordance de formes 46 destinés à la liaison entre le fond de poussée et l'ensemble 70. Un alésage fileté 54 sert à recevoir un boulon de retenue 52 destiné à un disque de poussée 50 (de diamètre extérieur 58) et à la liaison traversante comprenant un alésage d'allumage axial et central 48. Le disque d'étanchéité 50 est maintenu contre le fond de poussée 30.1 par une rondelle Belleville 53 qui est pressée contre le disque d'étanchéité 50 par la vis de retenue 52. La rondelle Belleville 53 et la vis de retenue 52 sont formées d'un seul tenant dans l'exemple décrit. Mais elles peuvent être également constituées séparément. Dans sa région périphérique, le fond de poussée 30 présente un gradin de forme circulaire et cylindrique 56.1 entourant l'axe longitudinal A du projectile. L'ensemble 70 est limité à l'arrière par une surface de forme circulaire 90.1. Elle s'appuie contre une garniture d'étanchéité 60 s'appuyant sous pression contre le gradin 56.1. A distance axiale à l'avant de la surface 90.1 sont disposées deux rainures d'étranglement 80 dans la région constituée sous forme d'une bande d'étanchéité et de guidage 78. Une région cylindrique et circulaire 76 de diamètre 88 se raccorde à l'avant à la bande d'étanchéité et de guidage 68. Des positions de rupture de consigne sont constituées par des premiers évidements 84, alors que des seconds évidements 86 servent à limiter la fraction de poids mort; elles s'détendent entre la bande d'étanchéité et de guidage 78 jusqu'à la partie auxiliaire d'introduction 74, les évidements 84 intersectant une surface conique 82 en direction longitudinale et étant reliés les uns aux autres de façon continue et en croix dans la région de pointe 87. Les évidements 86 sont disposés dans la région de la surface conique 82. Du fait de l'agencement de la région d'étranglement 104, on obtient une longueur axiale relativement importante pour la partie arrière 1h du projectile à disque de poussée 1, ceci signifiant que la partie avant 1v ne dépasse que de peu le bord du collet 102 de la douille, ce qui rend la cartouche relativement insensible vis-à-vis d'accélérations transversales. En outre, un parcours en vol libre du fond du projectile à partir de sa position de départ est protégé de ce fait après l'introduction circulaire du collet 102 de la douille à charge propulsive 100 en vue de la protection de la chambre de mise à feu; à cet égard, il est avantageux que la garniture d'étanchéité 50 située sur le côté arrière empêche le passage par l'extérieur des gaz de la charge propulsive et de ce fait l'érosion du tube de l'arme. En outre, il résulte de la région d'étranglement 104 qui entoure le logement 32.1 une liaison par frottement fiable en 44.1 permettant une fixation axiale ménageant le projectile volant 10 lors de son introduction. L'égalité entre les diamètres 88 et 58 permet d'obtenir un bon centrage du projectile à disque de poussée dans le tube de l'arme. On évite ainsi des accélérations transversales qui pourraient endommager le projectile volant. Grâce à l'agencement de la bande d'étanchéité et de guidage 78 au voisinage relativement proche du centre de gravité massique non représenté du projectile à disque de poussée 1, on obtient une meilleure transmission de la rotation et une amélioration du centrage également quand il s'agit d'un tube d'arme à rayures usées. L'ensemble 70 reste largement exempt d'une fraction de poids mort par la conformation des premiers évidements 84 et des seconds évidements 86, alors que 11 épaisseur de leurs parois porteuses assure une maniabilité ne provoquant pas de perturbations dans des conditions extrêmes, par exemple quand la cadence est la plus rapide possible. Le projectile à disque de poussée 2 représenté à la figure 4 est différent de celui précédemment décrit surtout par le logement 32.2 qui comprend une surface périphérique conique pour le moyen de fixation par concordance de formes 46, avec les avantages d'une liaison à concordance de formes conique. Un espace 37 situé à proximité de la surface d'appui 34 diminue la fraction de poids mort. Tous les avantages qui ont déjà été décrits en ce qui concerne le premier mode de réalisation et obtenus par des caractéristiques ou des agencements égaux ou analogues sont également propres au second mode de réalisation de la figure 3. Quand le projectile à disque de poussée selon l'invention quitte le canon rayé de l'arme, l'ensemble 70 se désagrège en une quantité de fragments prédéterminée par les positions de rupture de consigne 84, ces fragments étant de grosseur suffisante et possédant un coefficient Cx pour rester immédiatement en arrière du projectile volant 10 et de ce fait ne pas le gêner. Les branches 36.1 s'éliminent immédiatement en se brisant et libèrent absolument le projectile volant 10 sans le perturber. Dans le mode de réalisation de la figure 3, on obtient par l'espace annulaire 37 non seulement la diminution mentionnée de la fraction de poids mort, mais également par le bord 35 qui est en saillie par rapport à la surface périphérique 14 de la partie cylindrique et circulaire 12 du projectile volant 10 un coefficient C x notablement augmenté pour le reste du fond de poussée 30.2 qui subsiste après élimination par cassure des branches 30.2. Pour s'adapter à des conditions déterminées, la liaison par concordance de formes entre l'ensemble 70 et le fond de poussée 30 respectif peut également être réalisée par une soudure à ultrasons ou par une pulvérisation directe de l'ensemble 70. Ceci augmente les possibilités de fabrication tout en conservant leur simplicité qui est avantageuse sur le plan des coûts. REVENDICATIONS 1. Projectile à disque de poussée constitué sous forme d'un ensemble à fond de poussée métallique, comprenant à l'avant un logement en forme de douille muni de fentes longitudinales axiales constituant des positions de rupture de consigne séparées par des branches, une enveloppe de centrage en matière plastique reliée par concordance de formes au fond de poussée et comprenant des évidements longitudinaux et axiaux respectifs diminuant l'épaisseur de la paroi pour diminuer la masse et constituer des positions de rupture de consigne, une partie auxiliaire d'introduction en matière plastique en forme de dôme reliée à l'avant de l'enveloppe de centrage et présentant une surface périphérique conique se terminant en pointe à l'avant, destinée à un projectile volant sous-calibré prévu pour être stabilisé par rotation et devant rester fixé à l'ensemble jusqu a ce qu'il ait quitté le tube rayé d'un canon automatique, et réalisé en un matériau ayant une -3 densité d'au moins 17 g.cm , ainsi qu'une bande de guidage et d'étanchéité et au moins une rainure d'étranglement destinée à la liaison avec une douille à charge propulsive, caractérisé par les caractéristiques suivantes: a) l'enveloppe de centrage (72) et la partie auxiliaire d'introduction (74) forment un ensemble unitaire (70), b) entre une région de la surface interne du logement en forme de douille (32) destiné au projectile volant (10) sur le côté avant du fond de poussée (30) et une région de surface périphérique lisse (14) du projectile volant (10) existe une liaison par frottement (44), alors qu'une région respective de la surface interne de l'enveloppe de centrage (72) et de la partie auxiliaire d'introduction (74) centre le projectile volant (10) en l'entourant étroitement dans sa partie circulaire cylindrique (12) et dans la région d'une pointe (18), et le supporte axialement, c) l'enveloppe de centrage (72) est constituée dans sa moitié arrière par une bande d'étanchéité et de guidage (78) qui s'étend vers l'avant au moins jusqu'à la limite avant (42) du logement (32), d) les évidements (84, 86) s'étendent vers l'arrière jusqu'à la bande d'étanchéité et de guidage (78), e) une rainure d'étranglement (80) au moins entoure le logement (32), f) alors que les évidements (84) s'étendent jusqu'à la région de pointe (87) de la partie auxiliaire d'introduction (74), les évidements (86) se prolongent par une surface extérieure conique (82) de la partie auxiliaire d'introduction (74), g) les fentes (38) s'étendent jusqu'à une surface d'appui (34) qui est plane à l'avant, destinée à la surface arrière (22) du projectile volant (10) et se terminent par une rainure circulaire annulaire périphérique (40), h) le diamètre (58) du projectile à disque de poussée correspond dans sa région arrière au diamètre (88) de sa région avant, et i) une seconde région d'étanchéité (50) est prévue à l'arrière de la bande d'étanchéité et de guidage (78), à une certaine distance axiale. 2. Projectile à disque de poussée selon la revendication 1, caractérisé par une liaison par vissage entre l'ensemble (70) et le fond de poussée (30.1; 30.2). 3. Projectile à disque de poussée selon la revendication 1, caractérisé par la réalisation de la liaison par concordance de formes entre (70) et (30.1; 30.2) par une soudure par ultrasons. 4. Projectile à disque de poussée selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison par concordance de formes entre (70) et (30.1; 30.2) est réalisée par injection directe de l'ensemble (70) sur le reste de l'agencement. 5. Projectile à disque de poussée selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que dans la région de fond située à l'arrière du fond de poussée (30.1) est prévu un disque d'étanchéité (50) rendant étanche la périphérie extérieure, disque qui est fixé au fond de poussée (30.1) par une rondelle Belleville (53).