Brevet FR2860863A1 — publié le 20050415

La présente invention concerne un nouveau type de canon pour armes rayées comportant 2 zones de balistiques intérieures, cette architecture visant à donner à ces armes une meilleure résistance à l'usure et une meilleure vitesse initiale (Vo dans le reste du texte). Il n'est pas nécessaire d'insister sur l'intérêt des Vo élevées pour les armes rayées: amélioration de la précision du tir sur cible fixe, efficacité plus grande du tir sur cible mobile, augmentation importante de l'énergie cinétique, augmentation de la portée, diminution de la flèche, diminution de la sensibilité aux perturbations. Cependant, la Vo est limitée par la résistance 15 mécanique des rainures à l'extrémité du canon (abrasion). Au-delà d'une Vo de 800 m/s environ, selon la nature de l'acier et le traitement de surface, les rainures s'usent rapidement, cette usure entraînant progressivement une mise en rotation insuffisante du projectile et donc une augmentation de la dispersion. Ce phénomène est particulièrement marqué sur les armes automatiques: mitrailleuses, canons Gatling, etc. et sur les armes de gros calibre: canons de marine de 100 mm, canons Howitzer de 155 mm, etc. Aussi, est-il nécessaire de remplacer périodiquement les canons de ces armes (ou seulement leur extrémité pour les canons de chars). Ceci entraîne des coûts d'entretien non négligeables et l'indisponibilité provisoire des matériels concernés. Il est évidemment illusoire de vouloir supprimer toute usure des rainures mais, comme nous allons le voir, il est possible d'en diminuer sensiblement l'importance et donc d'espacer les opérations de maintenance et d'augmenter les Vo. Le concept du présent dispositif est de découpler partiellement la mise en rotation et l'accélération du projectile en faisant coexister, dans le canon, deux zones distinctes de balistique intérieure (voir figure 1/1): 1) Une zone balistique rayée (AB) dans laquelle le canon imprime au projectile: 1-1) Une première accélération linéaire lui donnant en B une vitesse sensiblement inférieure à 800m/s, respectant ainsi l'intégrité mécanique des rainures 1-2) Sa mise en rotation complète, ce qui suppose un pas des rainures plus petit que dans le cas d'une arme classique comparable. On entend par rotation complète la vitesse de rotation qu'il faut donner au projectile pour assurer sa stabilité longitudinale pendant son vol 1-3) Son guidage axial 2) Une zone balistique lisse (BC) appelée chambre de post-accélération, très légèrement surcalibrée pour éviter tout frottement, dans laquelle le projectile reçoit une accélération complémentaire qui porte sa vitesse à un niveau élevé sensiblement supérieur à 800 m/s, sans risque de détérioration pour le canon. L'espace annulaire étant de faible dimension, une très grande partie des gaz est utilisée pour l'accélération complémentaire du projectile. Par ailleurs, la fuite de gaz dans cet espace n'est pas inutilement perdue puisqu'elle provoque une chasse de l'air situé devant le projectile. Evidemment, l'espace annulaire est fonction du calibre, pouvant aller, par exemple, de 1/10 de mm pour un petit calibre à 5/10 de mm pour un calibre de 155 mm. En résumé, le projectile guidé, partiellement accéléré et mis en rotation complète dans la partie AB, pénètre dans la chambre de post-accélération au point B avec une vitesse modérée de l'ordre de 600 à 700 m/s. Il est ensuite à nouveau accéléré dans la partie BC de telle sorte qu'il atteigne une Vo élevée de l'ordre de 900 à 1000 m/s, voire plus si l'on rallonge la chambre de post-accélération et si l'on modifie en conséquence les caractéristiques de la poudre progressive. Prenons l'exemple d'une mitrailleuse hypothétique de calibre.50 dont le canon aurait une longueur de 100 cm. La partie rayée AB pourrait mesurer 80 cm tandis que la chambre de post-accélération BC mesurerait 20 cm, cette proportion devant être optimisée par des essais. L'outil industriel peut être facilement adapté à la production de ce type de canon. Comme on l'a vu plus haut, le pas des rainures est raccourci pour donner au projectile sa vitesse de rotation complète dès le point B, ce qui est très facile à réaliser. L'usinage de la partie lisse BC est aisée. Deux solutions sont possibles. La première consiste à visser un manchon lisse à l'extrémité de la partie rayée. La deuxième qui est encore plus simple consiste à usiner les rainures à pas réduit dans toute la longueur du canon et à araser cellesci à l'aide d'un outil ad hoc sur la longueur nécessaire depuis la bouche pour créer la chambre de post- accélération. A l'évidence, cette invention permettra de produire une nouvelle génération d'armes rayées dotées d'une plus grande disponibilité et de performances accrues pour un coût identique à celui des armes actuelles. 4 REVENDICATION Dispositif destiné à améliorer la disponibilité et les performances des armes rayées, caractérisé par la création, à l'intérieur du canon, de deux zones balistiques distinctes: d'une part, une première zone rayée de guidage, de pré-accélération et de mise en rotation complète du projectile à faible vitesse et, d'autre part, une deuxième zone lisse de post-accélération légèrement surcalibrée pour éviter tout frottement, dans laquelle le projectile reçoit une accélération complémentaire destinée à lui donner une Vo élevée sans dommages pour le canon. La chambre de post-accélération peut être rapportée ou usinée dans le canon.