Brevet FR2876784A1 — publié le 20060421

Le domaine technique de l'invention est celui des freins de bouche pour tubes d'arme. Il est connu de doter un tube d'arme d'un frein de bouche. Un tel organe a pour fonction de recevoir lors du tir d'un projectile la pression des gaz propulsifs et de la transformer en un effort opposé à l'effort de recul du tube de l'arme. Les freins comportent ainsi un ou plusieurs étages d'aubes ou de surfaces recevant la pression des gaz. On pourra ainsi consulter les brevets EP723131 et EP918975 qui décrivent des freins de bouche connus. Généralement les gaz évacués sont orientés latéralement de part et d'autre du tube et suivant un plan sensiblement horizontal cela afin d'éviter de soulever la poussière et de perturber ainsi la visibilité des servants de l'arme. Afin d'accroître la mobilité, on cherche aujourd'hui à installer des systèmes d'armes de gros calibre (supérieur ou égal à 75mm) sur des véhicules légers et rapides. On a ainsi pu installer récemment une artillerie de calibre 155mm sur un camion. Il se pose alors le problème de compenser le recul de l'arme et de limiter les contraintes subies par le véhicule. Dans les systèmes connus on a recours à un stabilisateur arrière qui prend appui sur le sol à distance du véhicule et 25 qui récupère les efforts de recul qui ne sont pas compensés par le frein de bouche. Cependant les solutions connues ne permettent pas de réduire la masse du véhicule en dessous d'un certain niveau. En effet, un tir d'artillerie est toujours effectué avec un angle de site positif moyen compris entre 15 et 50 . Il en résulte lors du tir un couple de basculement de l'arme vers l'arrière par rapport à son point d'ancrage dans le sol. Lorsque la masse du véhicule est réduite, et malgré la présence d'un stabilisateur arrière, il y a lors du tir un risque de retournement du véhicule. C'est le but de l'invention que de pallier ces inconvénients en proposant un procédé de tir permettant 5 d'empêcher un tel basculement du véhicule. Ainsi l'invention a pour objet un procédé permettant le tir d'une artillerie à partir d'un affût solidaire d'une plate-forme d'un véhicule léger, artillerie comprenant un tube d'arme monté pivotant sur un affût par des tourillons et comprenant également des moyens assurant au moins un point d'ancrage au sol de l'artillerie, tube portant un frein de bouche, procédé caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens utilisant la pression des gaz propulsifs pour engendrer lors d'un tir une force orientée sensiblement dans un plan vertical de façon à faire pivoter le tube de façon à exercer un couple autour du point d'ancrage s'ajoutant au couple engendré par le poids du véhicule. L'invention a également pour objet un frein de bouche permettant la mise en oeuvre d'un tel procédé. Ainsi l'invention a pour objet un frein de bouche mettant en oeuvre ce procédé, frein comprenant au moins une surface de poussée sur laquelle s'exerce lors d'un tir la pression des gaz propulsifs pour créer une première force s'opposant au recul du tube de l'arme, frein caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'utiliser la pression des gaz propulsifs pour engendrer lors du tir une deuxième force orientée sensiblement de haut en bas de façon à faire pivoter le tube de façon à exercer un couple autour du point d'ancrage s'ajoutant au couple engendré par le poids du véhicule. Selon un mode de réalisation de l'invention, les moyens engendrant la deuxième force comprennent au moins une ouverture aménagée sur une cloison supérieure du frein, ouverture dirigeant une partie des gaz propulsifs vers le haut. Selon un autre mode de réalisation de l'invention le frein comporte au moins une paire d'ouïes latérales dirigeant les gaz de part et d'autre du tube, et les moyens engendrant la deuxième force comprennent une structure dissymétrique du frein dans laquelle la surface interne du frein située en dessous du plan horizontal est supérieure à la surface interne du frein située au-dessus de ce plan. Selon un mode particulier de réalisation, les moyens engendrant la deuxième force comprennent une disposition dissymétrique des ouïes latérales par rapport à un plan horizontal passant par l'axe du tube, les ouïes dirigeant alors les gaz suivant des directions moyennes situées audessus du plan horizontal passant par l'axe du tube. Selon une variante, les ouïes latérales pourront être orientées de façon à diriger les gaz suivant des directions formant un angle avec le plan horizontal passant par l'axe du tube. Selon un autre mode de réalisation, les moyens engendrant la deuxième force pourront comprendre au moins une palette de réception des gaz prolongeant une ouïe au niveau d'un de ses rebords inférieurs. Le frein de bouche pourra ainsi comporter au moins deux palettes de réception des gaz prolongeant les deux ouïes formant un étage du frein, les palettes comportant des surfaces de réception des gaz planes et parallèles à l'axe du tube. Le frein de bouche pourra notamment comporter deux étages 30 formés de deux ouïes chacun, chaque ouïe étant prolongée par une palette parallèle à l'axe du tube. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différentes modes de réalisation, description faite en référence aux dessins et dans lesquels. - la figure 1 est une vue schématique montrant un véhicule équipé d'une artillerie et mettant en ouvre le 5 procédé selon l'invention, - les figures 2a et 2b sont deux vues en perspective d'un premier mode de réalisation d'un frein de bouche selon l'invention, - la figure 2c est une vue en coupe transversale de ce 10 frein de bouche, coupe réalisée au niveau du plan dont la trace AA est visible à la figure 2b, - les figures 3a et 3b sont deux vues en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'un frein de bouche selon l'invention, - la figure 3c est une vue en coupe transversale de ce frein de bouche, coupe réalisée au niveau du plan dont la trace BB est visible à la figure 3b, - les figures 4 et 5 sont deux vues en coupe d'un frein de bouche selon respectivement un troisième et un quatrième 20 mode de réalisation. En se reportant à la figure 1, un véhicule 1 léger (masse totale du véhicule seul inférieure à 5 t pour une arme développant un effort de recul de 16 t), comprend un plateau ou plate forme 2 sur lequel est fixé un affût 3 portant une artillerie 4. Cette dernière comprend notamment un tube 5, coulissant dans un traîneau 6, qui est lui-même monté pivotant sur un affût 3 par des tourillons 7. Le tube 5 porte au niveau de son extrémité avant un frein 30 de bouche 8. L'artillerie est représentée ici de façon extrêmement simplifiée. Elle comporte bien entendu et d'une façon habituelle un ou plusieurs freins de tirs hydrauliques (non représentés) interposés entre la masse reculante (tube 5 et frein 8) et le traîneau 6 ainsi qu'au moins un récupérateur (non représenté) assurant le retour en batterie après tir. Enfin un stabilisateur arrière 9 est articulé (articulation 9a) sur le plateau 2 (ou bien sur l'affût 3) en arrière de l'axe 13 de l'essieu arrière 14. Ce stabilisateur comprend au moins une bêche 10 solidaire d'un bras 11 télescopique. Le stabilisateur 9 permet d'assurer avant le tir un ancrage au sol de l'arrière du véhicule 1, le point d'ancrage au sol 26 est défini par la position de la bêche. On pourra prévoir un ou deux bras et une ou deux bêches. Le stabilisateur 9 est représenté sur la figure en position déployée, la bêche 10 ancrée dans le sol. Pour permettre le déplacement du véhicule 1, le bras télescopique 11 peut se raccourcir et le stabilisateur complet peut ensuite basculer autour de l'articulation 9a. L'axe du tube 5 porte le repère 12. Le tube est ici représenté avec un angle de site a faible. Lors du tir d'un projectile un effort de recul F apparaît qui s'exerce sur le véhicule 1 au niveau des tourillons 7. Cet effort est partiellement compensé par l'effort de freinage fi engendré par le frein de bouche 8 et par un autre effort de freinage f3 engendré par le frein de tir hydraulique. L'effort de recul résultant (F-fl-f3) crée un couple C qui a pour effet de faire pivoter le véhicule autour du point d'ancrage au sol 26 du stabilisateur 9. Ce couple C est en partie compensé par le couple résultant du poids P du véhicule 1 complet. On a pu calculer que lorsque la masse du véhicule était réduite (moins de 5t pour un calibre de 105 mm, moins de 15t pour un calibre de 155mm), les efforts de recul engendrés par un tube de calibre supérieur ou égal à 90 mm étaient tels qu'il n'était plus possible d'empêcher le relèvement du véhicule 1 et son basculement autour du point d'ancrage au sol 26, sauf à prévoir des bras 11 de stabilisateur très longs et très encombrants ce qui n'est pas acceptable opérationnellement. Conformément à l'invention on va rendre le véhicule stable, et autoriser ainsi la mise en place d'une artillerie puissante sur la plate-forme 2, en prévoyant des moyens permettant d'engendrer lors d'un tir une autre force f2 qui est orientée sensiblement dans un plan vertical passant par l'axe 12 du tube 5. Cette force sera avantageusement obtenue à l'aide de la pression des gaz de propulsion du projectile. Elle a pour effet de faire pivoter le tube 5 sur ses tourillons 7 pour le rapprocher de la plate forme 2 et elle crée ainsi un couple autour du point d'ancrage 26 qui s'ajoute à celui du poids P du véhicule 1 pour compenser le couple de basculement résultant de l'effort de recul F-fl-f3. Selon un mode de réalisation préféré on disposera ces moyens au niveau du frein de bouche 8. Les figures 2a, 2b et 2c montrent ainsi un premier mode de réalisation d'un frein de bouche 8 selon l'invention. Le frein est représenté ici seul pour la clarté des figures. Il comporte une partie arrière 8a qui se fixe par exemple par vissage à l'extrémité du tube 5. Le frein représenté ici est un frein à deux étages qui comporte donc deux paires d'ouïes latérales 15a,15b et 16a,16b qui permettent d'évacuer les gaz propulsifs de part et d'autre du frein suivant des directions sensiblement horizontales. Comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 2c, ces ouïes latérales sont disposées d'une façon symétrique de part et d'autre d'un plan vertical PV passant par l'axe 12 du frein 8. De plus chaque ouïe est elle-même symétrique par rapport à un plan horizontal PH passant par l'axe du frein 8. Chaque étage comprend également d'une façon classique une surface de poussée 17 ou 18 (figure 2b) sur laquelle s'exerce lors d'un tir la pression des gaz propulsifs pour s'opposer au recul du tube 5. Ces surfaces de poussée sont ici des surfaces annulaires. On voit notamment sur les figures 2a et 2c l'ouverture de passage interne 23 qui délimite la surface de poussée 17 du premier étage du frein ainsi que l'ouverture de sortie 24 qui délimite la surface de poussée 18 du deuxième étage du frein. Les surfaces de poussée 17 et 18 permettent ainsi aux gaz d'exercer l'effort fi sur le tube. Conformément à ce mode de réalisation de l'invention le frein 8 comprend également au niveau de chaque étage au moins une ouverture 19, 20 aménagée sur une cloison supérieure du frein. Chaque ouverture est ici cylindrique et a son axe disposé dans le plan vertical PV passant par l'axe 12 du frein. Les ouvertures 19 et 20 dirigent ainsi une partie des gaz propulsifs dans le plan vertical PV et vers le haut. Par réaction, l'éjection de cette partie de gaz vers le haut provoque l'apparition d'une force f2 vers le bas, force qui a pour effet de faire pivoter le tube 5 sur ses tourillons 7 pour le rapprocher de la plate-forme 2. L'Homme du Métier dimensionnera aisément les ouvertures 19, 20 en fonction de l'effort f2 qu'il cherche à obtenir. Avec des ouvertures de 50 mm de diamètre il est ainsi possible d'obtenir un effort f2 de l'ordre de 5000 N pour une artillerie de 105 mm de calibre. Un tel effort est suffisant pour empêcher le basculement. Il est bien entendu possible de faire varier les diamètres des ouvertures 19 et 20 ainsi que leur localisation au niveau de la cloison supérieure du frein 8. On pourra notamment remplacer chaque ouverture 19 ou 20 par une paire d'ouvertures disposées symétriquement de part et d'autre du plan vertical PV. Les figures 3a, 3b et 3c montrent un frein 8 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Suivant ce mode, chaque ouïe 15a,15b,16a et 16b est prolongée au niveau de son rebord inférieur par une palette 5 21a, 21b, 22a et 22b. Les palettes comportent des surfaces de réception des gaz planes et parallèles à l'axe 12 du tube. Du fait de leur position en dessous du plan horizontal PH, la pression des gaz propulsifs qui s'exerce sur elles entraîne l'apparition d'un effort résultant f2 sensiblement vertical et orienté vers le bas. Par rapport au mode de réalisation précédent cette variante présente l'avantage de ne pas réduire l'efficacité de freinage du frein 8. En effet, contrairement au mode de réalisation précédent on ne diminue pas ici le volume de gaz s'échappant par les ouïes 15a,15b,16a,16b. C'est l'énergie résiduelle des gaz s'échappant du frein par les ouïes qui exerce l'effort de basculement f2 recherché. Par ailleurs les palettes se raccordent aux surfaces de poussée 17 et 18 par des nervures 25 (figure 3b) sur lesquelles la pression des gaz s'exerce également ce qui permet d'accroître l'effet de freinage. D'autres modes de réalisation d'un frein de bouche selon l'invention sont possibles. Afin de faire apparaître un effort de basculement f2 orienté vers le sol il suffit de rendre le frein dissymétrique par rapport au plan horizontal PH passant par l'axe 12 du frein, dissymétrie qui doit être telle que la surface interne du frein située en dessous du plan horizontal soit supérieure à la surface interne du frein située au-dessus de ce plan. Dans ce cas la pression des gaz exercée lors du tir entraîne un effort résultant f2 orienté vers le bas. La figure 4 montre ainsi en coupe un mode de réalisation dans lequel les ouïes latérales 16a et 16b sont symétriques par rapport au plan vertical PV mais ne sont pas symétriques par rapport au plan horizontal PH passant par l'axe du tube 12. On a figuré par la droite AaAb la direction du plan horizontal moyen qui est plan de symétrie des ouïes 16a et 16b. On constate que ce plan est disposé au-dessus du plan horizontal PH passant par l'axe du tube et à une distance d (de l'ordre de 15 mm). Il en résulte une surface interne du frein El située au-dessus du plan horizontal PH qui est inférieure à la surface interne E2 du frein qui est située au-dessous de ce plan. Cette dissymétrie crée un effort f2 dirigé vers le bas. La figure 5 montre en coupe un autre mode de réalisation dans lequel les ouïes latérales 16a et 16b ne dirigent plus les gaz propulsifs suivant un plan horizontal mais suivant des directions Aa et Ab qui se situent audessus de ce plan horizontal PH. Ici le frein est symétrique par rapport au plan vertical PV et les directions Aa et Ab forment un même angle f3 avec le plan horizontal PH (angle de l'ordre de 20 ). La surface interne du frein E1 située audessus du plan horizontal PH est là encore inférieure à la surface interne E2 du frein qui est située au-dessous de ce plan. Il en résulte toujours un 25 effort f2 dirigé vers le bas. L'Homme du Métier choisira les différents paramètres du frein 8 (valeur des surfaces El et E2 donc angle (3 ou distance d) en fonction de l'intensité qu'il cherche à obtenir pour la force f2. A titre d'exemple, une différence de surface de l'ordre de 10% entre El et E2 fait apparaître un effort de l'ordre de 5000 N pour un calibre de 105 mm. Un tel effort est suffisant pour empêcher le basculement du véhicule lors du tir. REVENDICATIONS 1- Procédé permettant le tir d'une artillerie (4) à partir d'un affût (3) solidaire d'une plate-forme (2) d'un véhicule léger (1), artillerie comprenant un tube d'arme (5) monté pivotant sur un affût (3) par des tourillons (7) et comprenant également des moyens assurant au moins un point (26) d'ancrage au sol de l'artillerie, tube portant un frein de bouche (8), procédé caractérisé en ce qu'on prévoit des moyens utilisant la pression des gaz propulsifs pour engendrer lors d'un tir une force f2 orientée sensiblement dans un plan vertical de façon à faire pivoter le tube (5) de façon à exercer un couple autour du point d'ancrage (26) s'ajoutant au couple engendré par le poids P du véhicule (1). 2- Frein de bouche mettant en oeuvre le procédé selon la revendication précédente, frein comprenant au moins une surface de poussée (17,18) sur laquelle s'exerce lors d'un tir la pression des gaz propulsifs pour créer une première force f1 s'opposant au recul du tube (5) de l'arme, frein caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (19,20,21,22,E1/E2) permettant d'utiliser la pression des gaz propulsifs pour engendrer lors du tir une deuxième force f2 orientée sensiblement de haut en bas de façon à faire pivoter le tube (5) de façon à exercer un couple autour du point d'ancrage (26) s'ajoutant au couple engendré par le poids P du véhicule (1). 3- Frein de bouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens engendrant la deuxième force comprennent au moins une ouverture (19,20) aménagée sur une cloison supérieure du frein (8), ouverture dirigeant une partie des gaz propulsifs vers le haut. 4- Frein de bouche selon la revendication 2 et comportant au moins une paire d'ouïes latérales (15a,15b,16a,16b) dirigeant les gaz de part et d'autre du tube, frein caractérisé en ce que les moyens engendrant la deuxième force comprennent une structure dissymétrique du frein dans laquelle la surface interne E2 du frein située en dessous du plan horizontal PH est supérieure à la surface interne E1 du 5 frein située audessus de ce plan. 5- Frein de bouche selon la revendication 4 et comportant au moins une paire d'ouïes latérales (15a,15b,16a,16b) dirigeant les gaz de part et d'autre du tube, frein caractérisé en ce que les moyens engendrant la deuxième force f2 comprennent une disposition dissymétrique des ouïes latérales (15a,15b,16a,16b) par rapport à un plan horizontal PH passant par l'axe (12) du tube, les ouïes dirigeant alors les gaz suivant des directions moyennes (Aa,Ab) situées au-dessus du plan horizontal PH passant par l'axe (12) du tube. 6- Frein de bouche selon la revendication 5, caractérisé en ce que les ouïes latérales sont orientées de façon à diriger les gaz suivant des directions (Aa,Ab) formant un angle (R) avec le plan horizontal PH passant par l'axe (12) du tube. 7- Frein de bouche selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens engendrant la deuxième force comprennent au moins une palette (21a, 21b,22a,22b) de réception des gaz prolongeant une ouïe (15a,15b,16a,16b) au niveau d'un de ses rebords inférieurs. 8- Frein de bouche selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux palettes (21a,21b,22a,22b) de réception des gaz prolongeant les deux ouïes formant un étage du frein, les palettes comportant des surfaces de réception des gaz planes et parallèles à l'axe (12) du tube. 9- Frein de bouche selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte deux étages formés de deux ouïes 5&(a,15b,16a,16b) chacun, chaque ouïe étant prolongée par une palette parallèle à l'axe du tube.