Brevet FR2875898A1 — publié le 20060331

La présente invention concerne le domaine des armes de poing et notamment celui des armes conçues pour l'autodéfense et fonctionnant à partir de gaz sous pression. On connaît la demande de brevet US2003/0106545 qui décrit une arme comportant un canon dans lequel peut être inséré un projectile, des moyens de déclenchement du tir et des moyens aptes à transmettre une impulsion au projectile lorsque les moyens de déclenchement sont actionnés, lesdits moyens aptes à transmettre une impulsion comportant une source de gaz sous pression apte à alimenter une vanne et des moyens aptes à régler son ouverture comportant un bouton pouvant avoir plusieurs positions correspondant chacune à une position d'ouverture de la vanne, l'intensité de l'impulsion étant fonction de la position du bouton et donc proportionnelle à l'ouverture de la vanne. Lors d'un tir, le tireur règle la vitesse de sortie du projectile en tournant un bouton de réglage. II doit donc tirer une première fois, constater l'effet sur l'assaillant puis tirer à nouveau en réglant différemment le bouton de réglage si l'assaillant poursuit son avancée. Cette arme présente deux inconvénients principaux. En cas de danger, le porteur de l'arme est toujours tenté de régler la vitesse d'expulsion du projectile au maximum de façon à éviter toute surprise à son encontre et peut, ainsi, gravement blesser une personne surgissant d'un endroit proche de lui. Ensuite, compte tenu de la portée faible de l'arme, si le premier coup au but n'a pas eu d'effet sur l'assaillant, la distance séparant ce dernier du porteur de l'arme est insuffisante pour permettre plusieurs tirs d'essais. Là encore le porteur de l'arme sera amené, après un premier tir sans effet, à régler la vitesse de sortie de l'arme au maximum. On connaît aussi le brevet GB2188714 qui décrit un pistolet anti-émeute comportant un canon dans lequel peut être inséré un projectile, des moyens de déclenchement du tir et des moyens aptes à transmettre une impulsion au projectile lorsque les moyens de déclenchement sont actionnés, lesdits moyens aptes à transmettre une impulsion comportant une source de gaz sous pression apte à alimenter une vanne et des moyens aptes à régler le volume d'une chambre alimentée par la vanne, ces moyens comportant un appareil de mesure de distance et un piston dont la position est réglée en fonction de la distance mesurée par l'opérateur à l'aide dudit appareil. L'appareil de mesure est constitué par deux barres verticales dont l'espacement peut être modifié manuellement et qui sont reliées à des moyens aptes à déplacer le piston. Le rôle du tireur est d'ajuster l'espace entre les deux barres à la largeur d'épaule de l'assaillant et plus cette largeur sera faible et plus le piston sera déplacé de façon à réduire le volume de la chambre et donc à augmenter la pression du gaz y régnant à l'intérieur, et donc plus la vitesse du projectile en sortie du canon sera élevée. Pour une cible fixe, le tireur a donc tout loisir pour ajuster l'espacement entre lesdites barres verticales à la largeur d'épaules de l'assaillant. Cependant, on constate qu'en cas de tir sur un adolescent, la largeur d'épaule de ce dernier sera plus faible que dans le cas d'un adulte, et donc la vitesse de sortie du projectile sera plus élevée que dans le cas d'un adulte, ce qui peut engendrer de nombreux accidents. Cette arme n'est donc pas du tout adaptée aux personnes aux épaules étroites comme les adolescents ou certains adultes. Ensuite, lorsque l'agresseur court en direction du tireur, l'adaptation de l'espacement entre les barres verticales à la largeur d'épaule de l'agresseur nécessite plus d'une seconde ce qui suppose que l'agresseur se trouve initialement à une distance d'au moins 10 mètres, ce qui n'est pas toujours le cas. Ensuite, lorsqu'il y a plusieurs assaillants, le tireur devra d'abord évaluer la distance de chacun des agresseurs puis viser le plus proche et recommencer après chaque tir. En pratique, le tireur ajustera, s'il en a le temps, l'appareil de mesure de distance sur le premier assaillant et gardera ensuite constant ce réglage afin de tirer sur les autres assaillants ce qui peut entraîner des accidents graves si les derniers assaillants tirés sont beaucoup plus proches que le premier. Enfin, il faut noter que l'assailant doit se présenter de face pour permettre au tireur d'ajuster l'espacement entre lesdites barres verticales à la largeur d'épaule de l'assaillant, ce qui n'est pas toujour le cas. Le but de l'invention est de résoudre les inconvénients précités en proposant une arme apte à tirer un projectile à une vitesse toujours adaptée à la distance séparant le tireur de la cible et ce, quel que soit le nombre de cibles successivement tirées. La solution apportée est une arme dans laquelle peut être inséré un projectile, comportant des moyens de déclenchement du tir et des moyens aptes à transmettre une impulsion au projectile lorsque les moyens de déclenchement sont actionnés et comportant une source de gaz sous pression et des moyens de mise en communication de gaz sous pression avec le projectile, caractérisée en ce qu'elle comporte une boucle de régulation de pression. Selon une caractéristique additionnelle, la boucle de régulation comporte une gestion électronique, éventuellement constituée par un microcontrôleur. Selon une caractéristique additionnelle, la boucle de régulation comporte un régulateur de pression. Selon une caractéristique additionnelle, l'arme comporte des moyens de mesure d'au moins une valeur caractéristique d'une cible visée et la gestion électronique est apte à déterminer une valeur de consigne fonction de ladite au moins une valeur mesurée. Selon une caractéristique particulière, les moyens de déclenchement sont aptes à déclencher la mesure automatique de ladite au moins une caractéristique de la cible, le réglage de la pression en fonction de ladite mesure puis le tir du projectile. Selon une autre caractéristique les moyens de déclenchement du tir comportent une gâchette, associée à un ressort prenant appui d'un côté sur un boîtier et de l'autre côté sur l'un des côtés d'un marteau. Ce marteau peut prendre lui-même appui, sur sa face opposée à ladite face, sur un organe de manoeuvre d'une vanne. Selon une caractéristique particulière, la boucle de régulation comporte un capteur associé à la gâchette et apte à détecter le pressage de cette dernière. Selon une autre caractéristique le régulateur de pression est apte à alimenter une chambre haute pression et les moyens de mise en communication du gaz sous pression, contenu dans cette chambre, avec le projectile comportent une vanne. Selon une caractéristique additionnelle, la vanne comporte l'une au moins des caractéristiques suivantes: - elle est constituée par un corps de vanne et une soupape, - la soupape comporte une tige qui dépasse du corps de la vanne, - le corps est principalement de forme cylindrique et comporte une partie comportant un alésage axial débouchant au niveau d'un siège de soupape et des ouvertures radiales reliant ledit alésage à l'extérieur du corps. - Le corps comporte, à proximité du siège de soupape, une gorge périphérique apte à recevoir un joint d'étanchéité, - Le corps comporte une seconde partie cylindrique comportant un alésage axial de diamètre légèrement supérieur à celui de la tige de la soupape et apte à permettre à cette dernière de coulisser axialement. Selon une autre caractéristique, le canon et la vanne sont fixés sur un 5 châssis qui comporte un canal, et la partie de la vanne présentant des ouvertures radiales communique avec le canon par ce canal. Selon une caractéristique additionnelle, le châssis comporte un alésage dans lequel la deuxième partie de la vanne est emmanchée à force. L'invention concerne aussi un procédé pour le tir d'un projectile à l'aide d'une arme dans laquelle peut être inséré un projectile et comportant des moyens de déclenchement du tir et des moyens aptes à transmettre une impulsion au projectile lorsque les moyens de déclenchement sont actionnés et comportant une source de gaz sous pression et des moyens de mise en communication de gaz sous pression avec le projectile, cette arme comportant en outre une boucle de régulation de pression et des moyens de mesure d'au moins une valeur caractéristique d'une cible visée, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de régulation de ladite pression en fonction de ladite valeur caractéristique mesurée. Selon une caractéristique particulière, le procédé comporte une étape de détection du déclenchement du tir. Selon une caractéristique particulière, le procédé comporte les étapes suivantes: - détecter le déclenchement du tir, - mesurer la valeur caractéristique de la cible visée après détection du déclenchement du tir, - réguler la pression à une valeur déterminée par la boucle de régulation, - actionner des moyens de mise en communication de gaz dont la pression est régulée avec le projectile. D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront dans la description d'un mode de réalisation de l'invention au regard des figures annexées parmi lesquelles: 30 - la figure 1 présente un schéma général de l'invention selon un mode de réalisation particulier. - la figure 2 présente un schéma sur lequel figurent les principaux éléments constitutifs de l'invention selon ce mode de réalisation, - Les figures 3a et 3b présentent un schéma d'une arme selon ce 35 mode de réalisation, - La figure 4 montre un schéma de la régulation utilisée dans le cadre de ce mode de réalisation. La figure 1 présente schématiquement l'invention selon cette première variante de réalisation. Elle comporte un canon 1 à l'intérieur duquel peut être introduit un projectile destiné à être tiré, des moyens 2 de déclenchement du tir, des moyens 3 aptes à transmettre une impulsion au projectile lorsque les moyens de déclenchement sont actionnés et des moyens 4 de réglage de cette impulsion. Comme montré sur la figure 2, les moyens 2 de déclenchement du tir comportent une gâchette 5, associée à un ressort 6 prenant appui d'un côté 81 sur un boîtier 8 et de l'autre côté sur l'un des côtés 71 d'un marteau 7. Ce marteau 7 peut prendre lui-même appui, sur sa face 72 opposée à ladite face 71, sur un organe de manoeuvre 15 d'une vanne 9. Les moyens 3 aptes à transmettre une impulsion au projectile comportent une réserve 10 de gaz à haute pression, communiquant avec une chambre 12, appelée chambre haute pression, via un régulateur de pression 11. Cette chambre haute pression 12 est en communication avec la vanne 9. Les moyens 4 de réglage de l'impulsion fournie au projectile comportent des moyens de régulation de la pression régnant à l'intérieur de la chambre haute pression. Ces moyens de régulation comportent: - un capteur transmetteur 16 qui effectue la mesure de la grandeur régulée, à savoir la pression du gaz dans la chambre haute pression, - un régulateur 13 qui compare la valeur mesurée et la valeur de consigne et calcule la correction à apporter, - un organe de correction, à savoir le régulateur de pression 11. Dans le cadre de ce mode de réalisation de l'invention, les moyens de réglage comportent en outre des moyens 14 de mesure d'au moins une valeur caractéristique d'une cible visée, en l'occurrence, un télémètre laser apte à mesure la distance séparant l'arme d'une cible visée. La valeur de consigne est calculée par le régulateur à partir de la distance mesurée par le télémètre laser; plus cette distance est grande et plus la valeur de consigne de la pression à l'intérieur de la chambre haute pression est élevée et donc plus l'intensité de l'impulsion, transmise au projectile lors du tir, sera grande. Les figures 3a et 3b présentent un schéma d'une arme selon ce mode de réalisation dans lequel la vanne 9 est, respectivement ouverte et fermée. Les moyens 2 de déclenchement du tir comportent une gâchette 5, associée à l'une des extrémités d'un ressort 6 par l'intermédiaire d'un levier 38 en forme de plaque. L'autre extrémité du ressort prend appui contre l'une des faces circulaires du marteau cylindrique 7, l'autre face circulaire étant recouverte d'un cylindre 17, de même diamètre que le marteau, en matériau apte à amortir les chocs et comportant un alésage débouchant 19 selon son axe X. Par ailleurs, un capteur de position 39 de la gâchette en l'occurrence un contacteur, est associé à cette dernière. La vanne 9 est constituée par un corps de vanne 20 et par une soupape 21 reliée à une tige 22. Le corps de vanne comporte une première partie cylindrique 23 solidaire du châssis 18 de l'arme, une deuxième partie cylindrique 24 de diamètre inférieur à la première et insérée à force dans alésage 25 pratiqué dans le châssis 18. Les dites premières et secondes parties comportent un alésage axial 26 débouchant d'un diamètre légèrement supérieur à celui de la tige 22 de la soupape 21 et apte à permettre à ladite tige 22 de coulisser et donc à assurer son guidage. Le corps de vanne 20 comporte une troisième partie 27 de plus petit diamètre que les deux parties précitées, et comportant un alésage axial 28 de diamètre plus grand que celui de la tige et débouchant au niveau d'un siège 29 de la soupape 21. Des ouvertures 31, pratiquées dans la troisième partie 27 du corps de vanne relient l'alésage 28 de cette troisième partie à un canal 32 pratiqué dans le châssis et débouchant dans le canon 1 dans lequel est représenté un projectile 30. Le corps de vanne 20 comporte une quatrième partie 33 de diamètre légèrement inférieur à celui de l'alésage 25 du châssis et comportant d'une part une gorge périphérique apte à recevoir un joint d'étanchéité 34 et un siège 29 de soupape disposé axialement. Enfin, la soupape 21 a, du coté opposé à celui du siège, une forme doublement tronconique, les deux troncs de cône étant séparés par une surface 35 plane en forme de disque sur laquelle prend appui l'une des extrémités d'un ressort 36, l'autre extrémité reposant sur la surface de la chambre haute 12 pression faisant face à ladite surface plane 35. L'arme comporte en outre un bouton de sélection 37 permettant deux modes de fonctionnement de l'arme, à savoir un premier mode, appelé mode non létal, dans lequel la vitesse du projectile est fonction de la distance séparant l'arme de la cible, et un second mode, dit mode létal, où la vitesse du projectile est la vitesse maximale permise par l'arme, et destinée à tuer lorsque la cible est constituée par une personne située à portée de l'arme. Les projectiles utilisés dans cette variante de réalisation sont sphériques, en 35 caoutchouc et d'un diamètre d'environ 18mm. Sur la figure 3a, est représenté en outre, en trait gros se terminant par une flèche, le passage de l'air lorsque la vanne 9 est ouverte entre la chambre haute pression 12 et le canal 32. L'air passe, à partir de la chambre haute pression 12, par l'alésage axial 28 débouchant au niveau du siège 29 de la soupape 21, puis par les ouvertures 27puis dans l'espace séparant la périphérie de la troisième partie du corps de vanne du bord de l'alésage 25 pratiqué dans le châssis 18 puis dans le canal 32. La figure 4 montre un schéma de la régulation utilisée pour transmettre au projectile une impulsion telle que sa vitesse soit fonction de la distance séparant 10 l'arme de la cible. Cette régulation comporte un réservoir 10 de gaz à haute pression, un capteur transmetteur 16, à savoir un capteur de pression dans la chambre haute pression 12 qui est intégré au régulateur de pression 11, un régulateur 13 constitué par un microcontrôleur et appelé gestion électronique dans la suite, un télémètre laser 14 qui effectue la mesure de la distance séparant l'arme de la cible visée, un capteur de position de la gâchette 39. La vanne 9 et le marteau 7 sont aussi représentés, le déplacement du marteau dans la direction de la vanne permettant d'ouvrir cette dernière et de mettre en communication la chambre haute pression dans laquelle la pression du gaz est régulée avec le projectile 30. Le but de la régulation, en fonctionnement en mode non létal, est de transmettre au projectile une vitesse fonction de la distance séparant l'arme de la cible visée de telle sorte que les dégats occasionnés sur la cible soient sensiblement constants, quelle que soit ladite distance séparant l'arme de la cible. Aussi, son fonctionnement est le suivant: tant que la gâchette n'est pas actionnée, donc que le capteur de position 39 associée à cette dernière reste en contact avec elle, la consigne de pression dans la chambre haute pression 12 générée par la gestion électronique correspond à la pression maximale, en mode non létal, qui est de 50 bars. Le réservoir 10 de gaz alimente, par le biais du régulateur 11 de pression, la chambre haute pression à la pression maximale qui est de 50 bars. Par ailleurs, le télémètre 14 informe en permanence la gestion électronique 13 de la distance à laquelle se trouve la cible visée. La valeur de consigne donnée par la gestion électronique est 2875898 8 comparée et ajustée en temps réel avec la pression de sortie du gaz du régulateur de pression 11. Toute action sur la gâchette 5 est détectée par le capteur 39 associé à la gâchette 5 qui transmet alors cette information à la gestion électronique qui détermine, en fonction de la distance alors mesurée par le télémètre 14, et à partir d'une courbe de calibrage de l'arme, la valeur de consigne pour avoir la pression voulue, inférieure ou égale à 50 bars, dans la chambre haute pression 12, puis transmet, en temps réel, cette information au régulateur de pression 11. Le régulateur va faire chuter la pression dans la chambre jusqu'à la pression désirée. Pendant ce temps, le tireur arrive en bout de course avec la gâchette ce qui a pour effet d'ouvrir la vanne par le biais du marteau 7 et de l'organe de manoeuvre 15 et de déclencher le tir en libérant l'air, contenu dans la chambre haute pression, vers le projectile 30. La régulation de la vitesse du projectile s'effectue ainsi quasiment en temps réel, et, dans tous les cas, en un temps inférieur à celui pour manoeuvrer la gâchette jusqu'au déclenchement du tir. Le but de l'invention est d'assurer avant toute chose un effet non létal automatisé en temps réel. L'extension vers un système à effet gradué (non létal ou létal) n'est que la conséquence de cet objectif. En effet, le système tel que décrit dans l'invention permet une maîtrise de la pression, et donc de la vitesse du projectile, ce qui fixe une limite en pression au-dessus de laquelle le système devient létal. A partir de cette limite, le tireur peut décider en fonction de sa mission d'augmenter la pression afin de rechercher un effet plus intense voire létal. Cette arme est particulièrement utile comme arme anti-émeute car l'impulsion transmise au projectile est fonction de la distance séparant l'arme, donc le tireur, de la cible visée, évitant ainsi, autant que faire se peut, les accidents. Par ailleurs, de nombreuses modifications peuvent être apportées aux procédés décrits sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, d'autres types de capteur qu'un capteur de position, pourraient être utilisés pour détecter le mouvement de la gâchette, comme un capteur de mouvement, ou un capteur de force. Pour ce qui est de la détermination d'au moins une caractéristique de la cible, il est possible, par exemple, de fixer une caméra sur l'arme et d'y associer des moyens de traitement des signaux issus de cette caméra. Ainsi, il est possible de déterminer en temps réel, via lesdits moyens de traitement et les données du télémètre, la corpulence de la personne visée et d'ajuster, pour un fonctionnement en mode non létal, ladite valeur de consigne non seulement en fonction de la distance séparant la cible de l'arme mais aussi en fonction de la corpulence de la cible. On peut aussi noter l'utilisation de logiciels de traitement permettant de caractériser les traits du visage d'un individu pour déterminer s'il s'agit d'un homme, d'une femme ou d'un enfant ou pour déterminer l'évolution de son agressivité, un tel logiciel étant notamment développé par la société BAE systems. De plus, le mode de réalisation illustre l'invention. Cependant, il est préférable d'utiliser cette dernière avec un chargeur permettant un certain nombre de tirs successifs. Ainsi, le chargeur décrit dans la demande de brevet US2003/0106545 peut être utilisé en complément de l'invention. REVENDICATIONS 1 Arme dans laquelle peut être inséré un projectile (30), comportant des moyens (2) de déclenchement du tir et des moyens (3) aptes à transmettre une impulsion au projectile (30) lorsque les moyens de déclenchement (2) sont actionnés et comportant une source (10) de gaz sous pression et des moyens (9) de mise en communication de gaz sous pression avec le projectile (30), caractérisée en ce qu'elle comporte une boucle de régulation (11,13,14,16) de pression. 2 Arme selon la revendication 1, caractérisée en ce que la boucle de régulation comporte une gestion électronique (13), éventuellement constituée par un microcontrôleur. 3 Arme selon la revendication 2, caractérisée en ce que la gestion électronique (13) est constituée par un microcontrôleur. 4 Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la boucle de régulation comporte un régulateur de pression (11). Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'arme comporte des moyens (14) de mesure d'au moins une valeur caractéristique d'une cible visée et en ce que la gestion électronique (13) est apte à déterminer une valeur de consigne fonction de ladite au moins une valeur mesurée. 6 Arme selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens (2) de déclenchement sont aptes à déclencher la mesure automatique de ladite au moins une caractéristique de la cible, le réglage de la pression en fonction de ladite mesure puis le tir du projectile. 7 Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens (2) de déclenchement du tir comportent une gâchette (5), associée à un ressort (6) prenant appui d'un côté (81) sur un boîtier 8 et de l'autre côté sur l'un des côtés (71) d'un marteau (7), le marteau (7) prenant lui-même appui, sur sa face (72) opposée à ladite face (71), sur un organe de manoeuvre (15) d'une vanne, (9). 8 Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la boucle de régulation comporte un capteur (39) associé à la gâchette (5) et apte à détecter le pressage de cette dernière. 9 Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le régulateur de pression (11) est apte à alimenter une chambre haute pression (12) et les moyens (9) de mise en communication de du gaz sous pression, contenu dans cette chambre, avec le projectile, comportent une vanne. Arme selon la revendication 9, caractérisée en ce que la vanne comporte un corps de vanne (20) et une soupape (21). 11 Arme selon la revendication 10, caractérisée en ce que la soupape comporte une tige (22) qui dépasse du corps (20) de la vanne. 12 Arme selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisée en ce que le corps de vanne (20) est principalement de forme cylindrique et comporte une partie (27) comportant un alésage axial (28) débouchant au niveau d'un siège de soupape (29) et des ouvertures (31) radiales reliant ledit alésage (28) à l'extérieur du corps. 13 Arme selon la revendication 10, caractérisée en ce que le corps de vanne (20) comporte, à proximité du siège de soupape (29), une gorge périphérique apte à recevoir un joint d'étanchéité (34). 14 Arme selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que le corps comporte une seconde partie cylindrique (24) comportant un alésage axial (26) de diamètre légèrement supérieur à celui de la tige (22) de la soupape et apte à permettre à cette dernière de coulisser axialement. Arme selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisée en ce que le canon (1) et la vanne (9) sont fixés sur un châssis (18) qui comporte un canal 32, et la partie (27) de la vanne (9) présentant des ouvertures radiales (31) communique avec le canon (1) par ce canal (32). 16 Arme selon la revendication 15, caractérisée en ce que le châssis (18) comporte un alésage (25) dans lequel la deuxième partie (24) de la vanne (9) est 25 emmanchée à force. 17 Arme selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle comporte un sélecteur (37) de mode de fonctionnement 18 Procédé pour le tir d'un projectile à l'aide d'une arme dans laquelle peut être inséré un projectile (30) et comportant des moyens (2) de déclenchement du tir et des moyens (3) aptes à transmettre une impulsion au projectile (30) lorsque les moyens (2) de déclenchement sont actionnés et comportant une source (10) de gaz sous pression et des moyens (9) de mise en communication de gaz sous pression avec le projectile (30), cette arme comportant en outre une boucle de régulation de pression (11,13,14, 16) et des moyens (14) de mesure d'au moins une valeur caractéristique d'une cible visée, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de régulation de ladite pression en fonction de ladite valeur caractéristique mesurée. 19 Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détection du déclenchement du tir. 20 Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: - détecter le déclenchement du tir, mesurer la valeur caractéristique de la cible visée après détection du déclenchement du tir, - réguler la pression à une valeur déterminée parla boucle de régulation, - actionner des moyens de mise en communication de gaz dont la pression est régulée avec le projectile.