Brevet FR2796453A1 — publié le 20010119

Le domaine technique de la présente invention est celui des artilleries comprenant une culasse à vis et en particulier des dispositifs permettant de s'assurer de la fermeture de la culasse. Une artillerie équipée d'une culasse à vis c omprend généralement à l'arrière un manchon de culasse qui est une pièce métallique massive fermée dans l'axe du canon par une vis. La fermeture de la culasse s'effectue en deux temps. on met en position la vis dans l'axe du manchon par rotation de son support, puis on visse de façon connue la vis dans le manchon. A la fin du vissage, on présume que la vis est correctement vissée. or le rôle primordial de la vis est d'assurer l'étanchéité aux gaz issus du tir d'une munition. Pour que les servants de l'artillerie opèrent en sécurité, il est indispensable de s'assurer de la fermeture correcte de la vis de culasse avant d'ordonner la mise à feu d'une nouvelle munition. En effet, l'étanchéité aux gaz est assurée par un joint monté sur une tête mobile de la vis de culasse, le joint étant légèrement comprimé par le serrage de la vis. on comprend donc qu'un serrage insuffisant de la vis, car incomplet, serait néfaste à l'étanchéité. Une telle culasse à vis est connue par le brevet FR-A-2 679 990 et ne sera donc pas décrite plus en détail. Le but de la présente invention est de fournir des moyens permettant de connaître rapidement l'état de fermeture de la vis de culasse. L'invention a donc pour objet un dispositif de sécurité de verrouillage d'une culasse à vis pour une artillerie, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'indexation du verrouillage disposé entre la vis et le manchon de culasse. Selon une première variante de réalisation, le moyen d'indexation comprend un dispositif de repérage de la position angulaire de la vis comportant au moins un détecteur de proximité apte à repérer un récepteur lorsque la vis est en position vissée sur le manchon. Le détecteur de proximité est solidaire du manchon de culasse et le récepteur est solidaire de la vis. Avantageusement, le dispositif de repérage comprend un second récepteur décalé par rapport au premier récepteur d'une valeur angulaire correspondant à l'angle de vissage de la vis et permettant d'assurer la détection de la position dévissée. Selon une deuxième variante de réalisation, le moyen d'indexation comprend un dispositif de verrouillage constitué d'un ensemble comprenant une targette et un doigt d'accrochage fixe. Avantageusement, le dispositif de verrouillage comporte un moyen de manceuvre constitué d'un levier, la targette et le levier étant fixés sur le manchon de culasse et le doigt sur la vis. Le levier est appliqué à une extrémité sur un ergot de la targette pour l'actionner en translation et est fixé dans un logement pratiqué dans le manchon de culasse. Avantageusement, le doigt délimite une rampe destinée à coopérer avec la targette et le levier est articulé par rapport au manchon de culasse en un point sensiblement médian et coopère avec un actionneur hydraulique au niveau de son extrémité libre. Selon une caractéristique de l'invention, le levier est soumis à l'action dun organe élastique pour le maintenir dans son logement. Cet organe élastique est composé d'une tête libre en translation et d'un ressort en appui dans le fond du logement. Avantageusement, le dispositif de sécurité comprend au moins un détecteur de proximité apte à repérer la position du dispositif de verrouillage, en particulier la position du levier. Préférentiellement, le dispositif de sécurité comporte deux détecteurs de proximité disposés de chaque coté de l'articulation du levier, aptes à détecter les changements de position du levier. Le verrouillage effectif de la culasse à vis est confirmé par une phase de changement d'état très rapide d'au moins un détecteur sur une durée très brève. Avantageusement, le dispositif de sécurité est associé à une logique de commande du tir de façon à autoriser ou interdire de manière automatique la mise à feu. Un tout premier avantage du dispositif selon l'invention réside dans la facilité de vérification de la sûreté de fermeture de la vis de culasse. Un autre avantage réside dans le fait que le contrôle de la fermeture est réalisé par des moyens dont il est aisé de déterminer la bonne position avec des capteurs électroniques. Il devient ainsi possible, non seulement de garantir un contrôle correct de la position de fermeture de la vis, mais également d'intégrer cette information dans une logique de commande de tir. Un autre avantage de l'invention réside dans la simplicité de réalisation des moyens de contrôle. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture du complément de description donné ci-après de modes de réalisation à titre d'illustration en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 est une vue arrière du manchon de culasse équipé de sa vis, - la figure 2 est une vue agrandie d'une partie de la figure 1, - la figure 3 est une coupe selon A-A de la figure 1, - les f igures 4 et 5 sont des coupes selon B-B de la figure 3, - la figure 6 est un diagramme représentant l'état des deux détecteurs de proximité, - les figures 7 à 11 sont des vues agrandies de la targette et du doigt dans différentes positions de fonctionnement, et - la figure 12 est une coupe selon B-B de la figure 3. L'artillerie à laquelle s'applique l'invention comprend un canon 1 prolongé à l'arrière par un manchon 2 de culasse dont on a représenté une vue générale en perspective sur la figure 1 et un détail sur la figure 2. Le manchon 2 se présente sous la forme d'une pièce massive équipée d'une vis 3 solidaire d'un support 4 articulé autour d'un axe 5 fixé sur la partie supérieure de ce manchon. Bien entendu, la vis 3 est équipée de moyens connus permettant de la visser dans le filetage 6 du manchon. Selon l'invention, l'artillerie est équipée d'un premier moyen d'indexation qui est un dispositif de repérage 33 de la position angulaire de la vis par rapport au manchon. Ce dispositif est constitué d'un détecteur de position 30 solidaire par exemple du manchon de culasse et d'un récepteur 31 solidaire de la vis de culasse. Le récepteur 31 peut être une paroi de la vis 3 qui serait détectable par le détecteur 30. Lorsque la vis est vissée sur le manchon de culasse 2, le détecteur 30 est situé en face du récepteur 31 et donc le détecte parfaitement. Cette détection permet de s'assurer que la vis est suffisamment vissée et donc que l'étanchéité de la vis de culasse est satisfaisante. En complément, la vis peut être également équipée d'un second récepteur décalé angulairement d'une valeur équivalente à l'angle de dévissage de la vis 3. Ce deuxième détecteur permettrait ainsi de détecter la position dévissée de la vis 3 par rapport au manchon de culasse 2. Afin de s'affranchir des problèmes engendrés par le recul de la bouche à feu lors du tir, le dispositif de repérage 33 de la position angulaire de la vis de culasse pourrait être situé en dehors de la masse reculante. Il pourrait, par exemple, être situé au niveau de l'actionneur (non représenté) de la vis qui s'engrène sur l'axe 5, grâce à une came montée sur l'axe de rotation qui passerait alternativement devant deux détecteurs, un pour la position vissée et l'autre pour la position dévissée. Le repérage de la position angulaire de la vis permet de s'assurer de la position vissée ou dévissée de cette vis de culasse et ainsi de garantir un contrôle correct de la fermeture de la vis de culasse afin de pouvoir effectuer une mise à feu en toute sécurité, sans risque pour les servants. Cette information de fermeture correcte peut avantageusement être intégrée dans une logique de commande du tir de façon à autoriser ou interdire de manière automatique la mise à feu. L'artillerie est également équipée d'un deuxième moyen d'indexation qui est un dispositif de verrouillage 7 disposé entre la vis 3 et le manchon 2, constitué d'une targette 8 et d'un doigt 9 muni d'un bec sur lequel elle vient en appui. Sur les figures, on voit que la targette 8 est fixée sur le manchon 2 et le doigt 9 sur la vis 3, mais on pourrait adopter une disposition inverse sans sortir du cadre de l'invention. Le doigt 9 est fixé rigidement sur la vis et ne subit aucun déplacement. La targette 8 par contre est mobile en translation dans son logement délimité par un capot 10. La targette et le doigt sont munis des rampes respectives 11 et 12. La targette 8 est munie d'un ergot 13 sur lequel un organe de manceuvre vient en prise. Cet organe est constitué par un levier 14 mobile pour exercer une traction sur la targette dans un sens perpendiculaire au plan de la figure, c'est-à-dire en saillie par rapport au manchon 2. Le levier 14 est placé dans une rainure 15 pratiquée dans l'épaisseur du manchon dans laquelle il est maintenu grâce à un axe 16 dont on aperçoit l'extrémité. Sur la figure 3, qui est une coupe selon A-A de la figure 1, on voit que le levier 14 est fixé dans son logement par l'axe 16 autour duquel il est libre en rotation. Une extrémité du levier 14 est rendue solidaire de la targette 8 par l'ergot 13 fixé à celle-ci par une goupille 18. Sur les figures 4 et 5, qui représentent des coupes B-B selon la figure 3, on voit que le levier 14 fixé dans la rainure 15 par l'axe 16 est en prise sur l'ergot 13. A l'opposé de l'ergot, le levier 14 est soumis d'un côté à un actionneur 19, un vérin hydraulique par exemple, et de l'autre à un organe élastique 20. Cet organe 20 comprend une tête 21 exerçant une poussée sur le levier 14 grâce à un ressort 22 en appui dans le fond d'un logement 23 du manchon. Cet organe maintient la face 24 du levier 14 contre le fond 2b de la rainure 15. L'actionneur 19 est destiné à faire pivoter le levier 14 autour de l'axe 16 comme il sera expliqué ci-après. Le dispositif est complété par un détecteur de proximité 26 disposé au voisinage de la face 27 du levier proche de l'extrémité libre et par un détecteur de proximité 28 disposé au voisinage de la face 29 du levier proche de l'extrémité liée à l'ergot 13. Le fonctionnement est le suivant. On suppose un état initial dans lequel la culasse à vis est fermée et verrouillée (phase a de la figure 6), c'est-à- dire que la targette 8 est placée contre le bec du doigt 9 comme représenté sur les figures 2, 4 et 7. Le détecteur 26 est excité puisque la face 27 du levier est proche et le détecteur 28 est neutre puisque la face 29 est éloignée. Cela signifie que la culasse est verrouillée et que la vis est correctement indexée par rapport au manchon. On commande l'actionneur 19 provoquant la rotation du levier 14 autour de l'axe 16 comme représenté sur la figure 5. Le levier 14 tire alors, par l'intermédiaire de l'ergot 13, la targette 8 qui se dégage du doigt 9, comme représenté à la figure 8. Le recul de la targette est ici maximum. La vis 3 peut alors être manceuvrée et dévissée. Le détecteur 26 est neutre puisque la face 27 s'est éloignée, mais le détecteur 28 enregistre la présence de la face 29 du levier 14 après un léger retard At dû au temps de basculement du levier (phase b de la figure 6) . Dans cet état, on admet que la vis 3 n'est manifestement pas verrouillée. Les servants de l'artillerie poursuivent les opérations de chargement entreprises incluant le dévissage de la vis. Avant d'entamer l'étape de verrouillage de la vis, on rentre la tige de l'actionneur 19 qui libère le levier 14, lequel est ramené dans la position initiale représentée sur la figure 4 sous l'action de l'organe élastique 20. Il revient alors dans le fond de la rainure 15 en ramenant la targette 8 vers la vis 3. Dans cette phase, le détecteur 26 est excité et enregistre la présence du levier, après un léger retard, tandis que le détecteur 28 est neutre et n'enregistre aucune présence puisque la face 29 s'est éloignée (phase c de la figure 6). On entame ensuite l'étape de verrouillage de la vis, par une approche de celle-ci du manchon. Lors de l'approche, le cône de la vis de culasse entraîne un recul partiel de la targette 8, comme représenté à la figure 9, qui correspond à la phase d de la figure 6. Lorsque la vis de culasse vient buter contre le manchon, la targette 8 est libérée et ressort sous l'action de l'organe élastique 20, comme représenté à la figure 10 (phase e de la figure 6). On peut alors procéder au vissage de la vis dans le manchon pour verrouiller la culasse. Au cours de la rotation de la vis 3, ici dans le sens horaire, la rampe 12 du doigt 9 repousse légèrement la targette 8 en parcourant sa rampe 11 (figure 11), ce qui actionne en rotation le levier 14 comme représenté sur la figure 12. Comme on peut le constater, la rotation du levier 14 est partielle. Dès que la targette franchit le bec du doigt 9, elle revient en appui contre le doigt 9 sous l'action de l'organe élastique 20 ramenant le levier 14 dans la position initiale représentée sur la figure 4. Ce mouvement de va-et-vient du levier engendre un changement rapide de l'état du détecteur 26. Pendant cette phase à durée très brève, de l'ordre de 4 à 6 ms (phase f de la figure 6), le détecteur 26 passe de l'état excité à un état neutre qui correspond à la perte de la détection de la face 27 du levier 14, pour revenir rapidement à un état excité, tandis que l'autre détecteur 28 reste à l'état neutre du fait de la rotation insuffisante du levier pour engendrer sa détection. C'est cette phase f de changement d'état très rapide du détecteur 26 sur une durée très brève qui permet de confirmer le verrouillage effectif de la culasse à vis. Ainsi, en mode opérationnel sur l'artillerie, on vérifie la présence et la durée correcte de cette phase f. A ce stade, un nouveau cycle peut recommencer (phase a de la figure 6). La détection du verrouillage permet ainsi de garantir un contrôle correct de la position de fermeture de la vis de culasse afin de pouvoir effectuer une mise à feu en toute sécurité, sans risque pour les servants. Par ailleurs, la présence du dispositif de verrouillage assure la sécurité du tir. Cette information de fermeture correcte peut avantageusement être intégrée dans une logique de commande du tir de façon à autoriser ou interdire de manière automatique, la mise à feu. Cette information sera également avantageusement couplée à une information provenant du premier moyen d'indexation 33 permettant la détection de la position de vissage de la vis de culasse. Ainsi, le cumul des enregistrements du verrouillage de la culasse et du vissage de la vis permettent d'augmenter la sûreté du vissage total de la vis de culasse donc de s'assurer de la fiabilité de l'étanchéité aux gaz de combustion. En conséquence, cela permet d'augmenter encore la sécurité de commande de la mise à feu de l'artillerie. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité de verrouillage d'une culasse à vis pour une artillerie, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen d'indexation (7, 33) du verrouillage disposé entre la vis (3) et le manchon (2) de culasse. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'indexation comprend un dispositif de repérage (33) de la position angulaire de la vis. 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de repérage (33) comprend au moins un détecteur (30) de proximité apte à repérer un récepteur (31) lorsque la vis est en position vissée sur le manchon. 4. Dispositif de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le détecteur (30) de proximité est solidaire du manchon de culasse (2) et en ce que le récepteur (31) est solidaire de la vis (3). 5. Dispositif de sécurité selon l'une des revendications 3 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de repérage (33) comprend un second récepteur (32) décalé par rapport au premier récepteur (31) d'une valeur angulaire correspondant à l'angle de vissage de la vis et permettant d'assurer la détection de la position dévissée. 6. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'indexation comprend un dispositif de verrouillage (7) constitué d'un ensemble comportant une targette (8) et un doigt (9) d'accrochage fixe. 7. Dispositif de sécurité selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage (7) comporte un moyen de man#uvre constitué d'un levier (14). 8. Dispositif de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que la targette (8) et le levier (14) sont f ixés sur le manchon (2) de culasse et le doigt (9) sur la vis. 9. Dispositif de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que le levier (14) est appliqué à une extrémité sur un ergot (13) de la targette (8) pour l'actionner en translation et est fixé dans un logement (15) pratiqué dans le manchon de culasse. 10. Dispositif de sécurité selon une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le doigt (9) délimite une rampe (12) destinée à coopérer avec la targette (8). 11. Dispositif de sécurité selon une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le levier (14) est articulé par rapport au manchon (2) de culasse en un point sensiblement médian et coopère avec un actionneur hydraulique (19) au niveau de son extrémité libre. 12. Dispositif de sécurité selon une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le levier (14) est soumis à l'action d'un organe élastique (20) pour le maintenir dans son logement (15). 13. Dispositif de sécurité selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe élastique (20) est composé d'une tête (21) libre en translation et d'un ressort (22) en appui dans le fond du logement (23). 14. Dispositif de sécurité selon une des revendications 6 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un détecteur (26, 28) de proximité apte à repérer la position du dispositif de verrouillage (7). 15. Dispositif de sécurité selon la revendication 14, caractérisé en ce que le détecteur (26, 28) de proximité est apte à repérer la position du levier (14). 16. Dispositif de sécurité selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte deux détecteurs (26, 28) de proximité disposés de chaque côté de l'articulation (16) du levier (14), aptes à détecter les changements de position du levier. 17. Dispositif de sécurité selon la revendication 16, caractérisé en ce que le verrouillage effectif de la culasse à vis est confirmé par une phase (f) de changement d'état très rapide d'au moins un détecteur (26) sur une durée très brève. 18. Dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il est associé à une logique de commande du tir de façon à autoriser ou interdire de manière automatique la mise à feu.