Brevet FR2844589A1 — publié le 20040319

Le domaine technique de l'invention est celui des projectiles sous calibrés comprenant un sabot au calibre formé d'au moins deux segments et entourant un barreau sous calibré. De tels projectiles sont bien connus et sont habituellement appelés projectiles flèches car le barreau est stabilisé par un empennage. Le sabot présente généralement une plaque de poussée au calibre sur laquelle est montée une ceinture d'étanchéité. Le sabot comporte également le plus souvent une poche avant au calibre qui assure un guidage complémentaire de l'obus dans le tube. Cette poche est définie de telle sorte qu'â la sortie du tube de l'arme la pression aérodynamique qui s'exerce sur la face avant génère un effort vertical 15 suffisant pour rompre les bagues de maintien du sabot. Les éléments de sabot peuvent alors se séparer et libérer le barreau qui poursuit seul son vol balistique vers la cible. Afin d'assurer que le projectile entre bien dans le tube de l'arme dans toutes les conditions de tir, il est 20 nécessaire de prévoir un jeu fonctionnel entre la périphérie de la poche avant et la paroi interne du tube. Le jeu nominal est généralement de l'ordre de deux dixièmes de millimètres au diamètre, mais il peut atteindre quatre dixièmes au diamètre en raison de l'accumulation des 25 tolérances et comme suite aux dilatations thermiques constatées dans le domaine de températures d'emploi. Un jeu excessif présente plusieurs inconvénients. Le centrage de la portée avant n'étant pas parfait, on pourra observer des phénomènes de ballottage du projectile si 30 le sabot est très rigide. Il en résulte des rebonds successifs du sabot contre la paroi interne du tube, générant des vibrations au niveau du barreau. Si le sabot n'est pas très rigide, ce qui se produit dans la majorité des cas, la poche avant va fléchir vers l'arrière 35 sous l'effet de l'accélération, jusqu'à ce que le jeu entre poche et tube soit rattrapé. Un tel fléchissement conduit à un écartement de l'avant du sabot et du barreau. Ce dernier se trouve alors moins bien maintenu par le sabot. Par ailleurs, comme suite au mouvement de flexion de la 5 poche avant, la portée de guidage constituée par la périphérie de la poche avant ne vient plus en contact avec le tube parallèlement à celui ci. Il en résulte un accroissement de la pression de contact, ce qui peut entraîner une usure prématurée de la poche, une 10 dégradation du guidage et une usure du tube de l'arme par phénomène d'aluminothermie (dépôt d'aluminium sur la paroi). C'est le but de l'invention que de proposer un projectile ne présentant pas de tels inconvénients. Ainsi le projectile selon l'invention comporte un sabot 15 assurant un guidage parfait dans un tube d'arme, même usé. Le projectile selon l'invention assure également un meilleur maintien du barreau en réduisant l'amplitude des mouvements transverses et des vibrations et cela quel que soit l'état d'usure du tube. Il en résulte une meilleure 20 précision du tir. Par ailleurs le projectile selon l'invention est de cot réduit puisqu'il présente un sabot dont l'ébauché comporte une masse de matière moindre et pour lequel les temps d'usinage sont réduits. Ainsi l'invention a pour objet un projectile sous calibré comprenant un sabot au calibre formé d'au moins deux segments et entourant un barreau sous calibré, projectile caractérisé en ce que le sabot comporte une partie avant sous calibrée sur laquelle est fixée une pièce de guidage sensiblement au 30 calibre. La pièce de guidage sera de préférence réalisée en un matériau souple par exemple en une matière plastique. La pièce de guidage pourra comporter un profil interne coopérant avec une portée complémentaire aménagée sur la 35 partie avant du sabot, le profil interne et la portée complémentaire ayant des géométries telles que le recul de la pièce de guidage lors du tir provoque son expansion diamétrale. Le profil interne de la pièce de guidage pourra par exemple être conique, le diamètre de la portée complémentaire 5 aménagée sur la partie avant du sabot étant croissant de l'avant vers l'arrière du projectile. Selon un mode de réalisation, la pièce de guidage pourra comporter au moins trois bras régulièrement répartis angulairement. Selon un autre mode de réalisation la pièce de guidage pourra être monobloc. Selon un autre mode de réalisation, la pièce de guidage pourra être formée d'au moins trois secteurs en contact mutuels deux par deux au niveau de plans de joint radiaux 15 régulièrement répartis angulairement. Les secteurs pourront être liés en translation deux à deux par un moyen de solidarisation. Le moyen de solidarisation pourra être constitué par des indentations réalisées au niveau des plans de joint de chaque 20 secteur, les indentations d'un secteur coopérant avec les indentations complémentaires des secteurs voisins. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation en référence aux figures annexées et dans 25 lesquelles: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un projectile suivant un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe transversale de ce 30 projectile, coupe réalisée suivant le plan dont la trace AA est repérée à la figure 1, - les figures 3a et 3b sont deux vues d'un premier mode de réalisation d'une pièce de guidage, la figure 3a étant une coupe suivant le plan dont la trace BB est repérée à la 35 figure 3b, - les figures 4, 5, 6a et 6b sont des vues d'un deuxième, troisième et quatrième mode de réalisation d'une pièce de guidage, la figure 6b étant une coupe suivant le plan dont la trace CC est repérée à la figure 6a, - les figures 7a et 7b montrent deux variantes de réalisation des indentations séparant les plans de joint d'une pièce de guidage, - les figures 8a et 8b montrent ce projectile mis en place dans le tube d'une arme, la figure 8a montrant le 10 projectile immobile et la figure 8b le projectile en mouvement dans le tube, - la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un projectile suivant un autre mode de réalisation de l'invention, - la figure 10 est une vue en perspective de la pièce de guidage selon le mode de réalisation des figures 3a et 3b. En se reportant aux figures 1 et 2 un projectile 1 selon l'invention comporte d'une façon classique un sabot 2 formé de trois segments entourant un barreau 4 portant un empennage 20 7. Le sabot porte une ceinture d'étanchéité 5 qui se loge dans une gorge périphérique de la plaque de poussée 6. Conformément à l'invention le sabot 2 comporte une partie avant 2a qui est sous calibrée et sur laquelle est fixée une pièce de guidage 8 sensiblement au calibre, mais de diamètre 25 légèrement inférieur à celui ci (de l'ordre de 0,4 à 0,5 mm). Les sabots des projectiles flèches connus comportent habituellement une poche avant au calibre qui est formée de façon monobloc avec le sabot. Cette poche peut adopter la 30 forme d'une coupelle à profil externe circulaire (voir par exemple le brevet FR2521717). Cette poche peut aussi être divisée en trois bras régulièrement répartis angulairement, cela dans le but de réduire la masse du sabot. Le sabot selon l'invention est dépourvu d'une telle 35 poche. Elle est remplacée dans sa fonction de guidage par une pièce de guidage rapportée qui est réalisée en matière plastique de type polymère, par exemple en polyéthylène ou en polyamide. La fonction d'aide à l'ouverture du sabot qui était remplie par la poche avant sera alors assurée par le profil avant de la plaque de poussée 6. Le sabot 2 ne comportant plus de bras ou de poche avant, il peut être obtenu de façon économique à partir d'un ébauché plus léger dans lequel il n'est plus nécessaire de prévoir une réserve de matière permettant de réaliser la poche avant. 10 L'usinage du sabot se trouve également simplifié. Comme cela est plus particulièrement visible aux figures 3a et 3b, la pièce de guidage 8 comprend trois bras lia, llb et 1lc régulièrement répartis angulairement. Chaque bras lia, lib et lic comporte une face avant 12 qui est concave et 15 destinée à recevoir la pression aérodynamique à la sortie du tube de l'arme. Les bras sont solidaires d'une âme interne 13 dont l'épaisseur est sensiblement constante (voir figure 3a). Selon ce mode de réalisation, la pièce de guidage 8 est monobloc. L'épaisseur de l'âme 13 est choisie telle qu'elle 20 se rompe à la sortie du tube de l'arme sous l'effet de la résultante des efforts aérodynamiques qui s'exercent sur les faces avant 12. La pièce de guidage 8 comporte également une gorge périphérique 19 qui permet de l'alléger. Selon une autre caractéristique de l'invention, la pièce de guidage comporte un profil interne conique 9 qui coopère avec une portée complémentaire 10 aménagée sur la partie avant 2a du sabot 2. Le diamètre des portées coniques 9 et 10 est croissant de 30 l'avant vers l'arrière du projectile 1. Ainsi lorsque le projectile est tiré, la pièce de guidage 8 recule. Elle progresse sur le cône 10 du projectile. Il en résulte, grâce à l'élasticité du matériau de la pièce de guidage 8, une expansion de la pièce de guidage conduisant à 35 l'accroissement de son diamètre externe. On pourrait bien entendu remplacer le cône 10 du projectile par un autre profil de révolution conférant au sabot une augmentation de son diamètre de l'avant vers l'arrière du projectile. Ce profil sera approprié si sa 5 coopération avec le cône de la pièce de guidage assure l'expansion radiale de cette dernière. On pourra par exemple avoir sur le sabot un profil formé de deux cônes successifs de conicité différentes. La figure 8a montre le projectile 1 en place dans le tube 10 14 d'une arme. Le projectile 1 est immobile. La pièce de guidage 8 est positionnée sur la partie avant 2a du projectile. Il y a alors un jeu diamétral J de l'ordre de 0,5mm entre la pièce de guidage 8 et le tube. La figure 8b montre le projectile 1 en mouvement dans le 15 tube 14 (suivant la flèche Fl). L'inertie de la pièce de guidage 8 conduit à son recul suivant la flèche F2. Le glissement de la pièce de guidage 8 sur le profil conique 2a du sabot conduit à l'expansion radiale de la pièce de guidage et à la disparition du jeu J. La pièce de guidage 8 assure alors le centrage du projectile 1 dans le tube 14. La pièce de guidage 8 pourra venir en butée contre la plaque de poussée 6 qui arrêtera son mouvement de recul. De plus, à mesure que l'accélération augmente, la pièce 25 de guidage 8 continue à reculer jusqu'à ce que la pression de contact avec le tube 14 et le sabot 2 soit suffisante pour s'opposer à ce déplacement. Ces pressions permettent un serrage important des segments du sabot 2 sur la partie avant du barreau 4. On assure ainsi un maintien optimal du barreau, comme c'est déjà le cas en partie arrière, o le sabot 2 est appliqué fortement autour du barreau 4 par la pression des gaz. L'amélioration du maintien du barreau ainsi obtenue 35 permet de réduire l'amplitude des mouvements transverses des parties libres du barreau. Les vibrations sur trajectoire sont alors plus faibles, ce qui permet d'améliorer la précision et de réduire la sensibilité du barreau à l'obliquité. Diverses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi la figure 5 montre une pièce de guidage 8 qui est également monobloc mais sur laquelle on a prévu trois amorces de rupture 15 régulièrement réparties angulairement. Une telle disposition permet de faciliter la rupture de la pièce 10 de guidage à la sortie du tube de l'arme. La figure 4 montre une pièce de guidage 8 qui est formée de trois secteurs 8a, 8b et 8c qui sont en contact mutuels deux par deux au niveau de plans de joint radiaux 16a, 16b et 16c régulièrement répartis angulairement. Les trois secteurs sont rendus solidaires les uns des autres à l'aide par exemple d'un anneau élastique (non représenté) qui est disposé par exemple dans une gorge située en arrière des bras lla, llb et llc et autour de l'âme 13. Un tel mode de réalisation permet de rendre plus facile 20 l'éjection de la pièce de guidage 8 à la sortie du tube de l'arme. Les figures 6a et 6b montrent un autre mode de réalisation d'une pièce de guidage 8 formée de trois secteurs 8a, 8b et 8c séparés par des plans de joint 16a, 16b et 16c. 25 Cette pièce diffère des précédentes en ce qu'elle a une symétrie de révolution et ne comporte donc pas de bras de guidage régulièrement répartis. Comme dans le mode de réalisation précédent, la solidarisation des secteurs est assurée par un anneau 17 30 disposé dans la gorge 19. Ce mode de réalisation permet d'accroître la surface 12 permettant la réception de l'écoulement aérodynamique. Dans tous les modes de réalisation o la pièce de guidage 8 est formée de plusieurs secteurs, on prévoira de préférence 35 des moyens assurant la liaison en translation deux à deux des différents secteurs. Cela afin d'éviter un déplacement relatif d'un secteur par rapport à ses voisins, ce qui serait source de dissymétrie dans le guidage. Comme cela est plus particulièrement visible aux figures 5 7a et 7b ces moyens de solidarisation pourront être constitués par des indentations 18 réalisées au niveau des plans de joint 16 de chaque secteur 8a, 8b ou 8c. Ces indentations pourront être rectangulaires comme représenté à la figure 7a ou triangulaire comme le montre la figure 7b. Les indentations portées par un secteur coopéreront avec les indentations complémentaires portées par les secteurs voisins, interdisant ainsi tout déplacement axial relatif d'un secteur par rapport à l'autre sans pour autant empêcher l'éjection des secteurs à la sortie du tube de l'arme. L'invention est applicable à tout type de projectile sous calibré comprenant un sabot au calibre entourant un barreau. Ainsi la figure 9 montre un projectile 1 du type "tracté poussé", c'est à dire dans lequel la plaque de poussée 6 se situe sensiblement au niveau ou légèrement en arrière du 20 centre de gravité du projectile. La partie avant du sabot comporte une portée conique 10 sur laquelle se positionne une pièce de guidage 8. Le fonctionnement de cette pièce de guidage est identique à celui décrit précédemment. REVENDICATIONS 1- Projectile sous calibré (1) comprenant un sabot (2) au calibre formé d'au moins deux segments et entourant un 5 barreau (4) sous calibré, projectile caractérisé en ce que le sabot (2) comporte une partie avant (2a) sous calibrée sur laquelle est fixée une pièce de guidage (8) sensiblement au calibre. 2- Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que la pièce de guidage (8) est réalisée en une matière plastique. 3- Projectile sous calibré selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pièce de guidage (8) comporte un profil interne (9) coopérant avec une portée complémentaire 15 (10) aménagée sur la partie avant (2a) du sabot, le profil interne et la portée complémentaire ayant des géométries telles que le recul de la pièce de guidage (8) lors du tir provoque son expansion diamétrale. 4- Projectile sous calibré selon la revendication 3, 20 caractérisé en ce que le profil interne (9) de la pièce de guidage (8) est conique, le diamètre de la portée complémentaire (10) aménagée sur la partie avant du sabot (2) étant croissant de l'avant vers l'arrière du projectile. - Projectile sous calibré selon une des revendications 3 25 ou 4, caractérisé en ce que la pièce de guidage (8) comporte au moins trois bras (lla,llb,llc) régulièrement répartis angulairement. 6- Projectile sous calibré selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la pièce de guidage (8) est 30 monobloc. 7- Projectile sous calibré selon une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la pièce de guidage (8) est formée d'au moins trois secteurs (8a,8b,8c) en contact mutuels deux par deux au niveau de plans de joint (16a,16b,16c) radiaux 35 régulièrement répartis angulairement. 8- Projectile sous calibré selon la revendication 7, caractérisé en ce que les secteurs (8a,8b,Sc) sont liés en translation deux à deux par un moyen de solidarisation (18). 9- Projectile sous calibré selon la revendication 8, 5 caractérisé en ce que le moyen de solidarisation est constitué par des indentations (18) réalisées au niveau des plans de joint (16) de chaque secteur (8a,8b,8c), les indentations d'un secteur coopérant avec les indentations complémentaires des secteurs voisins.