Brevet FR2781879A1 — publié le 20000204

ELEMENT DE CHARGE PROPULSIVE ET SON PROCEDE DE FABRICATION Le domaine technique de l'invention est celui des éléments de charges propulsives utilisés notamment dans le domaine de l'artillerie de campagne. Les éléments de charge connus sont aujourd'hui de deux types différents: -les sacs ou gargousses en toile souple, -les charges modulaires comprenant un boîtier rigide en matériau combustible. Les gargousses connues ont la forme de sacs annulaires renfermant une poudre propulsive. Ils comportent donc un canal axial à l'intérieur duquel est placé un tube de guidage de flamme en matériau combustible. Pour constituer une charge propulsive, on empile plusieurs sacs (directement dans la chambre d'une arme ou dans un étui combustible) un sac relais de poudre noire étant disposé entre chaque gargousse. Un tel élément de charge présente des inconvénients. L'allumage de la charge est assuré par les différents sacs relais disposés entre les éléments de charge. Un tel allumage multipoints peut engendrer des ondes de pression qui nuisent à la balistique du projectile. De plus la structure d'ensemble de la charge est complexe et coûteuse car elle fait intervenir différents composants (gargousses, sacs relais, tube de guidage de flamme). Les charges propulsives modulaires sont connues par exemple par les brevets FR2736425 et EP227671. Ces charges comprennent un étui cylindrique réalisé en un matériau combustible, par exemple en carton chargé de nitrocellulose, étui qui est rempli d'une poudre propulsive. Les étuis sont destinés à être mis en place en plus ou moins grand nombre dans la chambre d'une arme en fonction de la portée de tir souhaitée. Les charges modulaires sont ainsi utilisées en lieu et place des gargousses ou sacs de toile traditionnels pour constituer la charge propulsive d'un projectile. Par rapport aux sacs, elles présentent l'avantage d'être rigides et empilables, ce qui facilite leur mise en oeuvre à l'aide d'un chargeur automatique et permet d'accroître la cadence de tir de l'arme. 5 L'allumage de la charge propulsive est assuré généralement par un tube allumeur disposé au niveau d'un canal d'allumage axial. Les solutions connues, telles que décrites par exemple par EP227671, prévoient de réaliser le tube allumeur sous la forme de comprimés annulaires de composition d'allumage (par exemple de la poudre noire), disposés dans un tube en carton. Une telle charge propulsive est complexe et coûteuse à réaliser. Afin de réaliser aussi bien des tirs à longue portée qu'à courte portée, on est amené maintenant à mettre en oeuvre des modules de charge propulsive de deux types: des modules contenant une poudre lente (c'est à dire à débit gazeux faible) pour les tirs à longue portée, et des modules renfermant une poudre vive (à débit gazeux important) pour20 les tirs à courte portée. Les deux types de modules de charge propulsive doivent avoir le même encombrement externe pour pouvoir être mis en oeuvre sans difficulté par un système de chargement automatique.25 Cependant les modules de charge vive contiennent un volume de poudre inférieur à celui contenu dans les modules de charge lente. Pour éviter les ondes de pression, il en résulte l'obligation de mettre en place des moyens de calage pour assurer un maintien symétrique de la poudre vive dans30 son étui. Le brevet FR2736425 décrit ainsi une charge propulsive modulaire adaptée à l'emport de la poudre vive. Ces moyens de calage sont coûteux à mettre en oeuvre et ils risquent également de créer des imbrûlés. C'est le but de l'invention que de proposer un élément de charge propulsive permettant de pallier aussi bien les inconvénients des gargousses connues que ceux des charges modulaires. L'élément de charge propulsive selon l'invention est de réalisation peu coûteuse car il comporte peu de pièces à assembler. Il permet un maintien fiable de la charge propulsive et de la composition d'allumage tout en garantissant un allumage parfait sans ondes de pression et5 sans imbrûlés et en favorisant la transmission d'allumage d'un élément de charge à un autre dans la chambre de l'arme. L'invention a également un procédé de fabrication d'un tel élément de charge propulsive. Ainsi l'invention a pour objet un élément de charge propulsive comprenant au moins une enveloppe renfermant une poudre propulsive et un moyen d'allumage de celle-ci disposé au niveau d'un canal d'allumage axial, élément de charge caractérisé en ce que le moyen d'allumage est constitué par un premier sachet renfermant une composition d'allumage,15 sachet de forme sensiblement annulaire, disposé au niveau du canal axial, et en contact avec la poudre propulsive. Avantageusement, l'enveloppe renfermant la charge propulsive pourra comporter un deuxième sachet solidaire du premier sachet renfermant la composition d'allumage.20 Selon un mode de réalisation, le premier sachet pourra être constitué par deux tubes cylindriques rendus solidaires l'un de l'autre au niveau de leurs extrémités. Le deuxième sachet pourra alors être formé par un troisième tube cylindrique rendu solidaire des deux tubes cylindriques formant le premier sachet. Selon un autre mode de réalisation, le deuxième sachet pourra être sensiblement rectangulaire et formé par la solidarisation de deux bandes, et une troisième bande rectangulaire sera rendue solidaire du deuxième sachet30 formant ainsi le premier sachet, le deuxième sachet étant destiné à être enroulé pour être disposé dans un étui rigide. Selon une variante de l'invention, l'enveloppe pourra comprendre un étui combustible rigide renfermant la poudre propulsive et la composition d'allumage, étui comprenant une35 paroi cylindrique externe fermée par deux fonds plans. Selon une autre variante, chaque fond plan de l'étui pourra présenter une partie tubulaire interne délimitant au moins une partie du canal d'allumage, la partie tubulaire ayant une longueur inférieure à la moitié de la longueur de l'étui, les deux parties tubulaires étant ainsi séparées par un espace destiné à recevoir le premier sachet. Selon un mode particulier de réalisation, le premier sachet pourra comporter à chacune de ses extrémités une partie cylindrique qui coiffe la partie tubulaire du fond de l'étui. Selon une autre variante, l'étui pourra être formé de deux demi-boitiers présentant chacun une paroi cylindrique externe solidaire d'un fond plan, les demi- boîtiers étant rendus solidaires l'un de l'autre au niveau des extrémités de leurs parois externes. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le premier sachet pourra s'étendre sur sensiblement toute la longueur du canal axial du deuxième sachet, jusqu'à une surface frontale de l'élément de charge qui est destinée à venir en contact avec une surface similaire d'un autre élément de charge lorsque les éléments sont empilés. Le canal d'allumage axial pourra alors être évasé au niveau de chaque extrémité de l'élément de charge. Selon différentes caractéristiques: la poudre propulsive pourra être une poudre vive, la composition d'allumage pourra être une poudre noire. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un élément de charge propulsive qui est caractérisé par les étapes suivantes: -on solidarise trois bandes rectangulaires de façon à réaliser un sac ayant une longueur sensiblement égale à la circonférence interne moyenne de l'étui et une largeur30 sensiblement égale à la longueur interne de l'étui, sac comprenant deux poches, une deuxième poche ayant pour largeur la largeur du sac et constituant ainsi le deuxième sachet et une première poche ayant une largeur moindre et constituant le premier sachet et disposée de telle sorte que les milieux35 des largeurs des deux poches soient confondus, -on remplit le premier sachet avec une composition d'allumage, -on ferme le premier sachet, -on remplit le deuxième sachet avec une poudre propulsive, -on ferme le deuxième sachet, -on roule sur lui même le sac suivant un axe d'enroulement parallèle à sa largeur, -on met en place le sac ainsi enroulé à l'intérieur d'un premier demi bottier de l'étui, -on ferme l'étui en fixant un deuxième demi boîtier au premier demi boîtier. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure 1 représente en coupe longitudinale un élément de charge selon un premier mode de réalisation de l'invention, élément du type charge propulsive modulaire, -les figures 2a et 2b montrent schématiquement deux étapes de fabrication du premier sachet d'allumage utilisé dans ce premier mode de réalisation, -la figure 3 représente en coupe longitudinale un élément de charge propulsive selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 4 représente schématiquement un sac mis en oeuvre pour la réalisation d'une charge propulsive selon le deuxième mode de realisation de l'invention, -la figure 5 est une représentation en perspective du sac selon la figure 4, sac représenté après enroulement, -la figure 6 représente en coupe longitudinale un élément de charge selon un troisième mode de réalisation de l'invention, élément de charge du type gargousse, -la figure 7 représente de façon partielle deux éléments de charge selon le mode de réalisation de la figure 6, éléments disposés dans la chambre d'une arme. En se reportant à la figure 1, un élément de charge propulsive 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention constitue une charge modulaire qui comprend une enveloppe formée par un étui 2 réalisé en un matériau combustible, par exemple un carton chargé de nitrocellulose, étui renfermant une poudre propulsive 3 en grains et un moyen d'allumage 4 de celle-ci disposé au niveau d'un canal d'allumage axial 5. L'étui 2 est formé de deux demi-boîtiers 2a, 2b présentant chacun une paroi cylindrique externe 6a, 6b solidaire d'un fond plan 7a,7b. Les demi-boîtiers 2a et 2b sont rendus solidaires l'un de l'autre, par exemple par collage des extrémités amincies de leurs parois externes 6a, 6b.10 Chaque demi-boîtier 2a, 2b comprend une partie tubulaire interne 8a,8b, solidaire du fond plan 7a, 7b et délimitant le canal d'allumage 5. La partie tubulaire 8a,8b a une longueur inférieure à celle de la paroi externe 6a, 6b. Selon ce premier mode de réalisation le moyen d'allumage 4 est constitué par un premier sachet 9 renfermant une composition d'allumage 14 (par exemple une poudre noire). Le sachet a une forme annulaire et il est disposé au niveau d'une partie médiane du canal axial 5 et en contact avec la poudre propulsive 3. Les figures 2a et 2b montrent plus précisément la forme du premier sachet 9. Celui-ci est constitué par un tube externe 10 cylindrique en tissu (par exemple une toile de viscose) ayant un diamètre sensiblement égal à celui des25 parties tubulaires 8a,8b. Sur ce tube externe est fixé (par exemple par une couture 12) un tube interne 11, également cylindrique et en tissu. On obtient ainsi un sachet annulaire à l'intérieur duquel est mise en place la composition d'allumage 14. Après mise en place de la composition d'allumage 14 le premier sachet 9 est fermé, par exemple par une deuxième couture 13. Les coutures 12 et 13 sont disposées de telle sorte que le premier sachet comporte à chacune de ses extrémités une partie cylindrique 15a, 15b de longueur 1. Les extrémités cylindriques 15a et 15b sont adaptées lors du montage de l'élément de charge 1 aux parties tubulaires 8a et 8b. Elles sont rendues solidaires d'au moins une de celles-ci par un moyen de liaison approprié par exemple par collage ou par une bague de maintien élastique. Après fixation du premier sachet 9 sur les demi-boîtiers 2a,2b et solidarisation de ces derniers, on remplit l'étui 2 avec la poudre propulsive 3 qui est mise en place au travers d'un orifice de remplissage 16 aménagé sur le fond 7a d'un des demi-boîtiers 2a. Après chargement de l'étui on fixe sur chaque fond plan 7a,7b une bande de papier 17a, 17b qui assure l'obturation du canal d'allumage 5 et de l'orifice de remplissage 16 et garantit l'étanchéité de l'élément de charge vis à vis de l'humidité. On voit ainsi que la fabrication d'un élément de charge selon l'invention est particulièrement facile. Peu de pièces sont nécessaires et la poudre propulsive ne se trouve séparée de la charge d'allumage que par l'épaisseur du premier sachet 9. La structure tissée du sachet 9 assure une excellente tenue mécanique tout en facilitant la transmission de flamme du conduit 5 à la charge d'allumage 14 et de la charge20 d'allumage 14 à la poudre 3. La figure 3 montre un élément de charge propulsive selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Ce mode diffère essentiellement du précédent en ce que la poudre propulsive 3 n'est pas disposée en vrac dans l'enveloppe formée par l'étui 2 mais est placée dans un deuxième sachet 18 solidaire du premier sachet 9. Ce mode de réalisation est plus particulièrement adapté à la réalisation des charges propulsives modulaires à poudre vive. En effet les deux sachets 9 et 18 assurent le maintien,30 tant de la charge d'allumage 14 que de la poudre propulsive 3 et cela même lorsque la quantité de poudre est réduite. Il n'est donc plus nécessaire de prévoir des moyens de calage qui risquent d'occasionner des imbrûlés et qui imposent la mise en place de pièces supplémentaires.35 Le maintien des sachets est assuré par les parties tubulaires 8a et 8b des demi boîtiers. La quantité de poudre vive étant réduite, le diamètre des parties tubulaires sera relativement important (de l'ordre de 60 mm), ce qui facilitera la transmission de flamme d'un élément de charge à un autre donc l'allumage de l'ensemble du chargement propulsif. Le diamètre important pour le canal d'allumage pourra également aider à différencier un élément de charge rempli de poudre vive d'un autre élément chargé de poudre lente et dont le canal d'allumage aura un diamètre moindre (de l'ordre de 25 mm). Les sachets pourront avoir une structure analogue à celle décrite en référence aux figures 2a et 2b (deux sachets annulaires cousus l'un à l'autre). Mais avantageusement on préférera réaliser un sac à deux poches conformément à la figure 4 et suivant le procédé suivant: On réalise tout d'abord un sac sensiblement rectangulaire 18 ayant une longueur L sensiblement égale à la circonférence interne moyenne de l'étui et une largeur 11 sensiblement égale à la longueur interne de l'étui. Le sac 18 sera par exemple réalisé par la solidarisation de deux bandes en tissu 18a et 18b au moyen de coutures 19,20 et 21. Le sac 18 présente deux poches. Une deuxième poche 22 ayant pour largeur la largeur 11 du sac et une première poche 23 ayant une largeur 12 moindre et disposée de telle sorte que les milieux des largeurs des deux poches soient confondus.25 La première poche 23 sera par exemple réalisée par la solidarisation (par des coutures 25,26,27) d'une bande de tissu 24 avec la bande 18b. Cette bande 24 pourra être liée à la bande 18b avant ou après liaison des bandes 18a et 18b. Après réalisation du sac 18, on procède au remplissage de la première poche 23 avec une composition d'allumage (par exemple de la poudre noire), puis on ferme la première poche. On remplit ensuite la deuxième poche 22 avec une poudre propulsive et on ferme la deuxième poche. Les fermetures des deux poches se feront par exemple par couture de leur rebord35 supérieur. Une fois le sac 18 refermé, on le roule sur lui même suivant un axe d'enroulement 28 parallèle à sa largeur 11, de façon à rapprocher ses deux extrémités opposées 29a,29b (figure 5), extrémités qui pourront être éventuellement cousues. On met ensuite en place le sac enroulé à l'intérieur d'un premier demi-boîtier 2b de l'étui 2, le sac 18 venant alors se loger dans l'espace annulaire délimité par la paroi externe 6b et la partie tubulaire 8b. On ferme enfin l'étui en fixant le deuxième demi boîtier 2a au premier demi boîtier 2b. Ce mode de réalisation de l'invention est particulièrement économique à mettre en oeuvre. Il assure un calage parfait, tant de la charge de poudre propulsive que de la composition d'allumage et cela même pour une charge modulaire mettant en oeuvre une poudre vive (donc en faible quantité).15 L'allumage est favorisé par la structure tissée du sac et le diamètre important du canal d'allumage 5 facilite la transmission de flamme entre les différents éléments de charge qui sont empilés dans la chambre d'une arme. La figure 6 représente un élément de charge selon un troisième mode de réalisation de l'invention, élément de charge du type gargousse. Cet élément de charge 1 présente une enveloppe comprenant deux sachets annulaires solidaires l'un de l'autre. Un premier sachet 9 renferme la composition d'allumage 14. Il25 s'étend sur sensiblement toute la longueur du canal axial 5, depuis une première surface frontale 30 jusqu'à une deuxième surface frontale 31 de l'élément de charge 1. Le canal d'allumage axial 5 est également évasé au niveau de ses débouchés sur les surfaces frontales d'extrémité 30, 31 de l'élément de charge. Ainsi la composition d'allumage 14 se trouve répartie à la fois sur toute la longueur du canal d'allumage 5 et sur une partie de chaque surface frontale 30, 31 de l'élément de charge.35 Lorsque deux éléments de charge la, lb selon l'invention se trouvent empilés à l'intérieur de la chambre 32 d'une arme (figure 7) ils sont en contact par leurs surfaces frontales , 31. Le premier sachet 9a du premier élément la est donc également en contact avec le premier sachet 9b du deuxième élément de charge lb au niveau d'une zone annulaire Z. Une telle disposition facilite la transmission de l'allumage d'un élément de charge à l'autre sans qu'il soit nécessaire d'interposer un relais d'allumage entre chaque élément de charge. De plus, la répartition de la composition d'allumage sur toute la longueur du canal d'allumage assure un allumage rapide suivant une direction radiale dans chaque élément de10 charge. Ces éléments de charge pourront bien entendu être disposés directement à l'intérieur de la chambre ou bien être empilés à l'intérieur d'un étui combustible. Cet élément de charge est fabriqué de la façon suivante (voir figure 8): Le deuxième sachet 18 est obtenu par le repli en U d'une enveloppe ou tube cylindrique en toile amiantine (ou par la solidarisation de deux tubes cylindriques conformément à la méthode explicitée en référence à la figure 2a). Le premier sachet 9 est obtenu en fixant une autre enveloppe cylindrique (ou un troisième tube aux deux premiers) par une couture 33 au niveau du fond de la deuxième enveloppe. On pourrait bien évidemment réaliser tout d'abord le premier sachet 9 et coudre à celui-ci un tube formant le deuxième sachet z.25 On met en place la composition d'allumage dans le premier sachet 9 que l'on referme ensuite par une couture (repère 34). On met en place la charge propulsive dans le deuxième sachet 18 que l'on referme enfin sur le premier sachet par une autre couture.30 Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. On pourra ainsi utiliser différents types de matériaux pour réaliser les sachets: par exemple une toile amiantine pour le sachet de poudre propulsive et une toile viscose pour le sachet de poudre d'allumage.35 On pourra utiliser un étui rigide ayant une structure différente, par exemple une seule enveloppe cylindrique fermée par deux couvercles portant chacun une partie tubulaire axiale. Il REVEND I CATIONS 1-Element de charge propulsive (1) comprenant au moins une enveloppe (2,18) renfermant une poudre propulsive (3) et un moyen d'allumage de celle-ci disposé au niveau d'un canal (5) d'allumage axial, élément de charge caractérisé en ce que le moyen d'allumage est constitué par un premier sachet (9) renfermant une composition d'allumage (14), sachet de forme sensiblement annulaire, disposé au niveau du canal axial, et10 en contact avec la poudre propulsive (3). 2-Element de charge propulsive selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe renfermant la charge propulsive comporte un deuxième sachet (18) solidaire du premier sachet (9) renfermant la composition d'allumage (14).15 3-Element de charge propulsive selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le premier sachet (9) est constitué par deux tubes cylindriques (10,11) rendus solidaires l'un de l'autre au niveau de leurs extrémités.20 4- Element de charge propulsive selon les revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le deuxième sachet est formé par un tube cylindrique (18) rendu solidaire du premier sachet (9) - Element de charge propulsive selon la revendication 2, caractérisé en ce que le deuxième sachet (18) est sensiblement rectangulaire et formé par la solidarisation de deux bandes (18a,18b), et en ce qu'une troisième bande rectangulaire (24) est rendue solidaire du deuxième sachet (18) formant ainsi le premier sachet (9), le deuxième sachet (18) étant destiné à être enroulé pour être disposé dans un étui rigide. 6-Element de charge propulsive selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe comprend un étui combustible rigide (2) renfermant la poudre35 propulsive (3) et la composition d'allumage (14), étui comprenant une paroi cylindrique externe (6a,6b) fermée par deux fonds plans (7a,7b). 7-Element de charge propulsive selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque fond plan (7a,7b) de l'étui présente une partie tubulaire interne (8a,8b) délimitant au moins une partie du canal d'allumage (5), la partie tubulaire ayant une longueur inférieure à la moitié de la longueur de l'étui (2), les deux parties tubulaires étant ainsi séparées par un espace destiné à recevoir le premier sachet (9). 8-Element de charge propulsive selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que le premier sachet (9) comporte à chacune de ses extrémités une partie cylindrique (15a,15b) qui coiffe la partie tubulaire (8a,8b) du fond de l'étui. 9-Element de charge propulsive selon une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'étui est formé de deux demi-boîtiers (2a,2b) présentant chacun une paroi cylindrique externe (6a,6b) solidaire d'un fond plan (7a,7b),15 les demi-boîtiers étant rendus solidaires l'un de l'autre au niveau des extrémités de leurs parois externes. -Element de charge propulsive selon une des revendications 2 ou 4, caractérisé en ce que le premier sachet (9) s'étend sur sensiblement toute la longueur du20 canal axial (5) du deuxième sachet (18), jusqu'à une surface frontale (31) de l'élément de charge (1) qui est destinée à venir en contact avec une surface similaire d'un autre élément de charge lorsque les éléments sont empilés. 11-Element de charge propulsive selon la revendication 10, caractérisé en ce que le canal d'allumage axial (5) est évasé au niveau de chaque extrémité de l'élément de charge. 12-Element de charge propulsive selon une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la poudre propulsive est une poudre vive.30 13-Element de charge propulsive selon une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la composition d'allumage est une poudre noire. 14-Procédé de fabrication d'un élément de charge propulsive selon les revendications 5 et 6, caractérisé par les étapes suivantes: -on solidarise trois bandes rectangulaires (18a, 18b,24) de façon à réaliser un sac ayant une longueur (L) sensiblement égale à la circonférence interne moyenne de l'étui et une largeur (11) sensiblement égale à la longueur interne de l'étui, sac comprenant deux poches, une deuxième poche (22) ayant pour largeur la largeur (11) du sac et constituant ainsi le deuxième sachet (18) et une première5 poche (23) ayant une largeur moindre (12) et constituant le premier sachet (9) et disposée de telle sorte que les milieux des largeurs des deux poches soient confondus, -on remplit le premier sachet (9) avec une composition d'allumage, -on ferme le premier sachet (9), -on remplit le deuxième sachet (18) avec une poudre propulsive, -on ferme le deuxième sachet (18), -on roule sur lui même le sac suivant un axe d'enroulement (28) parallèle à sa largeur (11), -on met en place le sac ainsi enroulé à l'intérieur d'un premier demi boîtier de l'étui, -on ferme l'étui en fixant un deuxième demi boîtier au premier demi boîtier.