Brevet FR2717890A1 — publié le 19950929

i 2717890 Silencieux pour armes La présente invention concerne un silencieux pour armes, qui est placé sur un dispositif de fixation séparé du tube de l'arme, et qui est constitué d'un corps creux tubulaire, placé devant la bouche du tube, dans lequel le tube s'engage partiellement à travers une paroi frontale avant et qui est pourvu d'un canal de projectile axial et d'une ouverture pratiquée dans une paroi frontale arrière, faisant face à la paroi frontale avant. La constitution et le mode de fonctionnement des silencieux, en particulier pour les armes à feu de poing et portatives, sont connus par exemple par les document DE-A-1 553 874, DE-A-2 127 877, US-A-3, 713362 ou le document US-A-4,576,083. Dans les silencieux connus, on obtient essentiellement une détente réduite des gaz de propulsion à travers l'ouverture de sortie du projectile, sur la face frontale avant du silencieux, grâce à plusieurs chambres fermées vers l'extérieur, disposées les unes derrière les autres. Dans ce cas on place avantageusement dans les chambres, des grilles métalliques qui ont pour but soit de provoquer une absorption de l'énergie des gaz de propulsion, soit une réflexion aussi grande que possible des ondes de choc à l'intérieur des chambres (cf. par exemple DE-A-2 127 877). En règle générale, les différents silencieux sont directement fixés sur l'arme et accordés à l'émission de bruit de cette arme, de sorte qu'ils peuvent rarement être utilisés pour des armes différentes. Le fait de placer les silencieux connus directement sur la bouche des tubes de systèmes d'armes de gros calibre (chars de combat, chars légers, chars de défense anti-aérienne ou systèmes d'artillerie) n'a pas donné de bons résultats dans la pratique. En effet, en raison du gros calibre des armes et de la production 2 2717890 de bruit qui en résulte, les silencieux doivent être dimensionnés en conséquence et présentent donc aussi une masse importante. Pour protéger la population du bruit lors des tirs d'exercice sur des aires de tir appropriées, on a donc tenté d'amortir le bruit seulement après sa production, par exemple par des halles, des remblais de terre, de la végétation et similaires. Mais ces équipements sont très complexes sur le plan de la construction ou ne sont pas très efficaces. Il a déjà été proposé de fixer le silencieux non pas comme dans le cas d'armes de petit calibre sur le tube lui-même, mais sur un affût de silencieux séparé, désaccouplé mécaniquement du tube, l'affût étant de préférence conçu de manière que le silencieux puisse être guidé en étant synchronisé avec le déplacement du tube (P 43 17 673.9). Cette demande de brevet admet toutefois aussi que le silencieux utilisé dans chaque cas est affecté de manière fixe à un système d'arme déterminé, de sorte qu'un changement du système d'arme entraîne nécessairement l'échange du silencieux et éventuellement aussi de l'affût. L'invention a donc pour but d'indiquer un silencieux, en particulier pour armes de gros calibre, qui entraîne une réduction sensible de l'émission de bruit, qui soit d'une construction simple et universelle, c'est-à-dire qui puisse être utilisé pour des systèmes d'armes différents avec des courbes de fréquences tout aussi différentes du bruit. Ce but est atteint avec le silencieux suivant l'invention en ce que le silencieux est constitué d'un récipient en forme de caisson cylindrique, en ce que le récipient en forme de caisson cylindrique est constitué d'au moins deux parties pouvant être assemblées et en ce que dans chaque module se trouve une garniture 3 2717890 d'amortissement séparée, sur laquelle est placé le matériau absorbant le bruit. L'invention repose essentiellement sur l'idée d'utiliser comme silencieux un récipient en forme de caisson cylindrique, aux dimensions appropriées, qui est réalisé soit d'une seule pièce soit au moins de deux parties (modules) reliées entre elles, une garniture d'amortissement sur laquelle sont placés des matériaux absorbant, se trouvant dans chaque module. Les garnitures d'amortissement présentent de préférence des évidements en forme de cases, dans lesquels se trouve le matériau absorbant le bruit, proprement dit. Chaque case peut être garnie de matériaux différents et dans différentes réalisations, suivant les exigences en matière d'amortissement (variation de la perméabilité aux gaz) et de résistance. En particulier le matériau absorbant le bruit peut être fait de fibres tressées, enroulées en bobines, orientées de manière arbitraire ou définie, par exemple d'un fil de fer barbelé, d'un fil pour treillis métallique, d'un fil métallique déployé ou de fibres qui sont noyées dans une matrice de polymère. Il s'est avéré particulièrement intéressant de placer les garnitures d'amortissement de manière interchangeable dans le caisson, de manière que le silencieux puisse être adapté de façon optimale au système d'arme considéré, par échange des garnitures. Compte tenu des sollicitations généralement très importantes auxquelles est soumis le caisson dans la zone proche de la bouche des armes de gros calibre, il s'est avéré en outre particulièrement avantageux que le premier module tourné vers l'arme entoure la zone côté bouche du tube de manière que les gaz de la charge propulsive (vapeurs) sortant sur le côté de la bouche du tube, se détendent dans cette partie du caisson et que l'énergie du champ latéral de vapeurs de gaz qui se 4 2717890 forme, soit annulée par l'absorbeur placé dans cette partie du caisson. En revanche, le champ avant de vapeurs de gaz, riche en énergie, qui se forme après le tir, doit se détendre avant tout dans la seconde partie du caisson, l'énergie de ces gaz y étant absorbée. La condition préalable à ceci est toutefois que la profondeur de pénétration du tube dans la première partie du caisson ou les ouvertures du canal de projectile dans les faces frontales tournées l'une vers l'autre de caisson, soi(en)t choisie(s) de manière que le front avant des vapeurs passe également presque librement dans le second module. Pour réduire sensiblement l'intensité du front avant des vapeurs de gaz, la seconde partie du caisson doit être relativement longue. Il s'est donc avéré avantageux de constituer aussi cette partie de différents modules assemblés entre eux, de manière que les garnitures d'amortissement avec les bobines d'absorption, puissent être aussi courtes. Pour garantir un assemblage rapide et durable des modules, il est prévu des tendeurs. A cet effet, les modules présentent, sur leurs côtés frontaux, des brides, de préférence coniques d'un côté, qui sont maintenues ensemble, par concordance de forme, par un tendeur à double cône sur le côté intérieur. Le tendeur peut être constitué de deux segments ou plus, qui sont reliés de manière articulée et qui sont précontraints par un levier de tension ou des serrures de tension. Grâce à cet ensemble de tendeurs, on obtient une application sans jeu du tendeur et une fente minimale entre les brides. Indépendamment du calibre, les garnitures d'amortissement peuvent être accrochées aux boitiers des modules, de manière élastique, avec des ressorts, des paliers en caoutchouc, des amortisseurs ou dans une combinaison appropriée de ces éléments. Cette 2717890 suspension élastique, amortie, entraîne une forte réduction des forces qui sont transmises au boîtier du silencieux et donc éventuellement à l'affût ou au soubassement. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Des formes de réalisation de l'invention sont représentées à titre d'exemples non limitatifs sur les dessins annexes. La figure 1 est une vue de côté d'un silencieux suivant l'invention, constitué de trois parties de caisson, avec la partie côté bouche, représentée de manière schématique, d'un tube d'arme, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'un silencieux avec une garniture d'amortissement, qui présente un matériau absorbant enroulé coaxialement autour du canal de tir; la figure 3 est une vue en coupe transversale du silencieux représenté sur la figure 2 le long de la ligne III-III; la figure 4 est une vue en perspective d'un absorbeur fait d'un fil métallique déployé; la figure 5 est une vue en coupe longitudinale schématique le long de la ligne V-V de la figure 6, d'un silencieux comportant plusieurs absorbeurs disposés en colonnes, qui s'étendent dans la direction longitudinale du récipient en forme de caisson; la figure 6 est une vue en coupe transversale du silencieux représenté sur la figure 5 et la figure 7 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un silencieux avec un tube, qui est pourvu d'un frein de bouche. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un silencieux qui est fixé sur une plate-forme 2 et qui s'engage dans l'extrémité 3 côté bouche d'un tube 4. Le silencieux i est constitué d'un récipient 5 en forme de caisson cylindrique, qui est constitué de trois parties 6 2717890 (modules) 6, 7, 8 assemblées, dans lesquelles se trouvent des absorbeurs 9 à 14 appropriés, décrits plus en détail ci-après. Les modules 6 à 8 sont constitués chacun d'un boîtier en métal ou en matière plastique (par exemple GFK) 15 à 17 et présentent des brides, sur leurs faces frontales. A l'aide de tendeurs 18, 19, qui sont placés sur les brides voisines respectives, les modules 6 à 8 sont assemblés entre eux par concordance de forme. Mais le tendeur 19 peut aussi être remplacé par un assemblage à bride vissé, car les modules 7, 8 ne sont que rarement séparés. Le silencieux 1 possède, sur son côté tourné vers 1 'arme, une face frontale 20 avant ainsi qu'une face frontale arrière 21, faisant face à la face frontale avant, avec une ouverture 22, par laquelle le projectile quitte le silencieux, après avoir traversé un canal de projectile 23 à l'intérieur du silencieux 1. La première partie de caisson 6 est conçue de manière à entourer sensiblement la zone 3 côté bouche du tube 4. Dans celle-ci, les gaz de charge propulsive (vapeurs de gaz) sortant sur le côté de la bouche, lors du tir, se détendent et l'énergie du champ latéral de vapeurs, due à la superposition des vapeurs et de l'onde de détonation, est pratiquement annulée par les absorbeurs 9, 10 correspondants. Le champ avant de vapeurs de gaz 24, particulièrement riche en énergie, se formant après le tir, du fait de l'impact des vapeurs de gaz sur l'onde de détonation, se détend en revanche notamment dans la deuxième et la troisième partie de caisson 7 et 8, et l'énergie de ces gaz y est absorbée par les absorbeurs 11 à 14. La condition préalable à ceci est toutefois que la profondeur de pénétration du tube 4 dans la première partie du caisson 6 ou les ouvertures 25, 26 dans les faces frontales 27, 28 tournées l'une vers 7 2717890 l'autre des parties de caisson 6, 7, soi(en)t choisie(s) de manière que le front avant de vapeur 24 pénètre aussi pratiquement librement dans les parties de caisson 7 suivante (étant donné que la transition entre le front avant et le front latéral des vapeurs de gaz se situe à peu près entre 40 et 50 O par rapport à la trajectoire du projectile, l'angle d'ouverture a (figure 1) déterminant les diamètres des ouvertures 25, 26, doit donc être à peu près égal à 100 ). La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du module désigné par 6 sur la figure 1. Il présente à l'intérieur une garniture d'amortissement 30 suivant l'invention, qui contient plusieurs anneaux d'appui 33, une série d'entretoises d'appui 31 et 32 et un certain nombre d'appui radiaux 33a, de sorte qu'il en résulte plusieurs évidements 34, 35 en forme de cases. Dans ces évidements 34, 35 se trouve le matériau 36, 37 absorbant le bruit. Sur la figure 2, pour plus de clarté, il n'a été représenté que deux évidements avec le matériau absorbant le bruit. Dans l'exemple de réalisation représenté, le matériau absorbant le bruit est un fil de fer barbelé, qui est enroulé autour des entretoises d'appui 31, 32 (voir aussi figure 3). Par le nombre de plis par couche ainsi que par la conception du matériau absorbant, il est possible de faire varier la perméabilité - et donc le transfert de chaleur et la possibilité d'écoulement des gaz -. Comme matériau absorbant, en variante au fil de fer barbelé, un fil métallique déployé a donné aussi de très bons résultats (voir figure 4). Les fils de fer déployés ont entre autres pour avantage de posséder une grande stabilité dans la direction axiale, de pouvoir être enroulés simplement, en ce qui concerne leur technologie, et de se trouver dans le commerce pratiquement dans toutes les largeurs de maille. Comme le montre la figure 3, les entretoises d'appui 31, 32 présentent une série d'ouvertures 38, 39 8 2717890 en forme de segments de grande perméabilité acoustique, à travers lesquels les gaz de la charge propulsive parviennent au matériau 36, 37 absorbant le bruit. Ces entretoises d'appui peuvent être des profiles appropriés, dans différents matériaux, de sorte qu'il se produit une réduction de l'énergie des ondes de choc, dès l'entrée de celles-ci dans la chambre d'absorption. En variante, les entretoises d'appui 31, 32 et les anneaux d'appui 33 peuvent être remplacés par des tubes perforés. La perméabilité des tubes est adaptée au matériau 36, 37 absorbant l'énergie. Il s'est avéré avantageux que le matériau 36, 37 absorbant le bruit ne remplisse pas totalement les évidements en forme de cases. Le gaz traversant les absorbeurs 37 doit au contraire se calmer d'abord dans les espaces libres puis traverser ensuite l'absorbeur 36. Pour obtenir une réduction des forces qui agissent par le silencieux 1, sur le dispositif de fixation 2 (figure 1) du silencieux, il est avantageux que les garnitures d'amortissement des modules 6 à 8 soient reliées, au moins en partie élastiquement avec le boîtier 15 à 17 respectif des modules 6 à 8, par des ressorts, des paliers en caoutchouc, etc. Sur la figure 2, les paliers élastiques correspondants sont pourvus des références 40 à 43. Au lieu d'entourer les garnitures d'amortissement 30 avec un matériau absorbant approprié, le matériau absorbant peut aussi être fait d'une série de bobines individuelles qui ont une constitution en forme de colonne, plusieurs colonnes de bobines entourant coaxialement le canal de projectile. Dans ce cas les entretoises des garnitures d'amortissement peuvent être, par exemple, des disques intermédiaires avec des évidements correspondants pour les bobines. 9 2717890 Un agencement de bobines de ce type a pour avantage que les garnitures d'amortissement avec les bobines ou l'ensemble du silencieux ou le module correspondant peuvent être partagés dans la direction longitudinale 100 et les bobines ou les garnitures peuvent ainsi être rendus interchangeables, de façon simple. Par ailleurs on a ainsi la possibilité de partager longitudinalement le silencieux dans la direction longitudinale, pour un fonctionnement en exercice de tir. Les figures 5 et 6 représentent de manière schématique un exemple de réalisation correspondant d'un agencement comportant au total 16 bobines. Le silencieux désigné par 45 est dans ce cas constitué, par exemple, de deux modules 46, 47. Dans les modules, plusieurs colonnes de bobines 48 à 55 sont disposées autour du canal de projectile 56 (pour plus de clarté les garnitures d'amortissement n'ont pas été représentées). La figure 7 représente l'exemple de réalisation d'un silencieux 57 destiné à une arme, dans laquelle le tube d'arme 58 possède un frein de bouche 59. En raison de la forte proportion de vapeurs de gaz s'échappant sur le côté, il a été prévu dans ce cas, sur le module 60 entourant la bouche du tube, non seulement au moins un module 61 supplémentaire, en direction du canal de projectile, mais en supplément aussi deux modules 62, 63, sur le côté du module 60. Ces modules comportent des absorbeurs 64, 65 correspondants, dont la constitution et la fonction correspondent aux absorbeurs décrits ci-dessus. Sur toutes les figures, les dimensions du récipient en forme de caisson ou des modules ne sont représentées que de manière schématique et non à l'échelle, par rapport aux dimensions des tubes. Dans un exemple de réalisation préféré, dans lequel trois modules selon la figure i ont été utilisés, la longueur 2717890 respective des modules était de 2,45 m et le diamètre maximal respectif de 3 m. Ces silencieux ont été utilisés avec succès sur des champs de tir, pour amortir le bruit d'armes de gros calibre. On a obtenu dans ce cas une réduction de la pression de la détonation dans la gamme des basses fréquences (jusqu'à Hz), entre 18 et 20 dB et, dans la gamme des hautes fréquences, de 15 dB environ. Avec la même construction que décrite ci- dessus, mais avec des dimensions réduites de la longueur et du diamètre des modules, ce type de silencieux a été utilisé aussi avec succès pour les armes automatiques. On peut obtenir un amortissement supplémentaire du bruit en appliquant sur les parois des modules, directement de l'intérieur ou de l'extérieur, des matériaux isolant le bruit de structure. On peut dans ce cas par exemple appliquer de l'extérieur un treillis métallique, du caoutchouc, des mousses de polyuréthanne ou des sacs de sable. De l'intérieur, on peut appliquer avantageusement des bitumes. il 2717890 REVENDICATIONS 1. - Silencieux pour armes, qui est placé sur un dispositif de fixation (2) séparé du tube de l'arme (4; 58), et qui est constitué d'un corps creux tubulaire, placé devant la bouche du tube d'arme (4), dans lequel le tube (4) s'engage partiellement à travers une paroi frontale avant (20) et qui est pourvu d'un canal de projectile (23; 56) axial et d'une ouverture (22) pratiquée dans une paroi frontale arrière (21), faisant face à la paroi frontale avant (20), dans lequel un matériau (9 à 14; 36, 37; 48 à ; 64, 65) absorbant le bruit est placé autour du canal de projectile (23; 56), pour amortir le bruit dans le corps creux, caractérisé en ce que le silencieux (1; 45; 57) est constitué d'un récipient (5) en forme de caisson cylindrique, en ce que le récipient (5) en forme de caisson cylindrique est constitué d'au moins deux parties (modules) 6 à 8; 46, 47; 60 à 63) pouvant être assemblées et en ce que dans chaque module (6 à 8; 46, 47; 60 à 63) se trouve une garniture d'amortissement (30) séparée, sur laquelle est placé le matériau (9 à 14; 36, 37; 48 à 55; 64, ) absorbant le bruit. 2. - Silencieux pour armes, qui est placé sur un dispositif de fixation (2) séparé du tube de l'arme (4; 58) respectif, et qui est constitué d'un corps creux tubulaire, placé devant la bouche du tube (4), dans lequel le tube (4) s'engage partiellement à travers une paroi frontale avant (20) et qui est pourvu d'un canal de projectile (23; 56) axial et d'une ouverture (22) pratiquée dans une paroi frontale arrière (21), faisant face à la paroi frontale avant (20), dans lequel un matériau (9 à 14; 36, 37; 48 à 55; 64, 65) absorbant le bruit est placé autour du canal de projectile (23; 56), pour amortir le bruit dans le corps creux, caractérisé en ce que le 12 2717890 silencieux (1; 45; 57) est constitué d'un récipient (5) en forme de caisson cylindrique, en ce que le récipient (5) en forme de caisson cylindrique est constitué d'au moins deux parties (modules) 6 à 8; 46, 47; 60 à 63) pouvant être assemblées et en ce que dans chaque module (6 à 8; 46, 47; 60 à 63) se trouve une garniture d'amortissement (30) séparée, sur laquelle est placé le matériau (9 à 14; 36, 37; 48 à 55; 64, ) absorbant le bruit, en ce que le premier module (6; 46; 60), tourné vers le tube (4; 58), entoure l'extrémité (3) côté bouche du tube (4; 58) et en ce que les faces frontales (27, 28) tournées l'une vers l'autre du premier et du second module (6, 7; 60, 61), dans le sens du tir, présentent des ouvertures (25, 26) pour le canal de projectile (23; 56), qui sont choisies de manière que le champ de vapeurs (24) avant, riche en énergie, se formant lors du tir, parvienne pratiquement librement dans le second module (7; 47; 61). 3. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les modules (6 à 8; 46, 47; 60 à 63) possèdent chacun une bride sur leurs faces frontales (27, 28) tournées l'une vers l'autre et peuvent être assemblés entre eux par concordance de forme par des tendeurs (18, 19) ou des raccords vissés. 4. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les garnitures d'amortissement (30) sont montées de manière interchangeable dans les modules (6 à 8; 46, 47; 60 à 63). 5. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les garnitures d'amortissement (30) sont fixées Plastiquement sur les boîtiers métalliques (15 à 17). 6. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les 13 2717890 garnitures d'amortissement (30) présentent des évidements (34, 35) en forme de cases, disposés autour du canal de projectile (23, 56), dans lesquels se trouve un treillis de fibres en métal ou en matière plastique, enroulé en forme de bobine, en tant que matériau (9 à 14; 36, 37; 48 à 55; 64, 65) absorbant le bruit. 7. - Silencieux selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque évidement (34, 35) en forme de case, peut être rempli d'un matériau (36, 37) ou de matériaux différents (36, 37), suivant les exigences en matière d'amortissement et de solidité. 8. - Silencieux selon la revendication 6, caractérisé en ce que le treillis de fibres ne remplit que partiellement les évidements (34, 35) en forme de cases, de sorte que les gaz en expansion à l'intérieur de ces évidements (34, 35) puissent se calmer. 9. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le treillis de fibres est fait d'un fil de fer barbelé, d'un fil pour treillis métallique, d'un fil métallique déployé ou de fibres qui sont noyées dans une matrice de polymère. 10. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le treillis de fibres est enroulé coaxialement autour du canal de projectile (23; 56). 11. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications i à 9, caractérisé en ce que plusieurs bobines (48 à 55) en forme de colonnes, faites du treillis de fibres, sont placées coaxialement autour du canal de projectile (23; 56) (fig. 5). 12. - Silencieux selon la revendication 11, caractérisé en ce que le silencieux (1; 45; 57) ou des modules individuels (6 à 8; 46, 47; 60 à 63) du silencieux (1; 45; 57) peuvent être partagés dans la direction longitudinale (100). 14 2717890 13. - Silencieux selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que pour l'amortissement du bruit d'armes dont les tubes (58) présentent un frein de bouche (59), sur le premier module (60), côté tube, sont placés, en plus des autres modules (7, 8; 47; 61), disposés dans le sens du tir, également d'autres modules (62, 63), sur le côté, à côté du frein de bouche (59), de sorte que les vapeurs de gaz correspondantes, sortant sur le côté du frein de bouche, peuvent se détendre dans les autres modules (62, 63). 14. - Silencieux selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que sur les parois des modules (6 à 8; 46, 47; 60 à 63) sont pprévus des matériaux isolant directement du bruit de structure, appliqués de l'intérieur ou de l'extérieur.