Brevet FR3062474A1 — publié le 20180803

Le domaine technique de l'invention est celui des opercules destinés à venir obturer un conduit d'éjection de douilles d'une tourelle ainsi que des tourelles équipées de tels opercules. Le brevet EP1468240 décrit une tourelle comportant un orifice d'éjection des douilles d'une arme. L'orifice est obturé par un diaphragme ou opercule qui comporte des lèvres qui s'écartent lors du passage des douilles et qui redeviennent jointives après le passage de la douille. Plus précisément, l'opercule a un profil de cuvette à fond sensiblement plat. La tourelle est en surpression par rapport à l'extérieur, cela afin d'assurer une étanchéité et une protection lorsque le véhicule évolue dans un environnement contaminé par des 15 polluants nucléaires, bactériologiques ou chimiques. Un tel opercule est dimensionné de façon à rester obturé malgré la surpression régnant dans la tourelle. Il en résulte une raideur de l'opercule qui gêne l'éjection des douilles. C'est le but de l'invention que de proposer un opercule 20 permettant d'assurer tout à la fois un meilleur niveau d'étanchéité que les opercules connus et une résistance à l'éjection des douilles qui est réduite. L'invention a également pour objet une tourelle équipée d'au moins un tel opercule. 25 Ainsi l'invention a pour objet un opercule destiné à venir obturer un conduit d'éjection de douilles d'une tourelle, opercule caractérisé en ce qu'il comprend une base circulaire destinée à permettre sa fixation au niveau du conduit et une coque ayant un profil de calotte sphérique 30 comportant une face concave et une face convexe, la coque étant découpée en au moins quatre secteurs par des fentes régulièrement réparties angulairement, les secteurs étant jointifs deux à deux. 3062474 2 Selon un mode particulier de réalisation, la coque pourra comporter une zone amincie au voisinage de sa partie axiale. Cette zone amincie pourra résulter de la présence d'un méplat. 5 La zone amincie pourra résulter de la présence d'un rayon de courbure différent entre une partie périphérique et une partie médiane au niveau de la face concave et/ou de la face convexe de la coque. Selon un mode particulier de réalisation, la coque pourra 10 comprendre une zone circulaire de diminution d'épaisseur qui est localisée au voisinage de la base des secteurs. Avantageusement, la coque pourra avoir une forme sensiblement hémisphérique. Selon un autre mode de réalisation, chaque fente pourra 15 être inclinée par rapport à un plan diamétral, l'inclinaison étant variable entre la base de la fente et son extrémité voisine de l'axe de l'opercule, la fente étant orientée diamétralement au voisinage de l'axe de l'opercule pour assurer le contact des différents secteurs à ce niveau, 20 l'inclinaison des fentes assurant un recouvrement partiel des secteurs jointifs. L'opercule sera avantageusement réalisé en caoutchouc. L'invention a également pour objet une tourelle comportant un conduit d'évacuation des douilles entre une 25 zone interne à la tourelle et l'extérieur, tourelle caractérisée en ce que le conduit porte au moins un opercule selon l'invention, opercule qui est traversé par les douilles lors de leur éjection. La tourelle pourra comporter un opercule qui est orienté 30 avec sa face convexe vers la zone interne. La tourelle pourra comporter un opercule qui est orienté avec sa face convexe vers l'extérieur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, 3062474 3 description faite en référence aux figures annexées et dans lesquelles : - Les figures la et lb sont deux vues d'un premier mode de réalisation d'un opercule selon l'invention, la 5 figure la étant une vue en coupe longitudinale suivant le plan AA dont la trace est repérée à la figure lb, et la figure lb étant une vue frontale ; - Les figures 2a et 2b sont deux vues d'un deuxième mode de réalisation d'un opercule selon l'invention, la 10 figure 2a étant une vue en coupe longitudinale suivant le plan BB dont la trace est repérée à la figure 2b, et la figure 2b étant une vue frontale ; - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un opercule suivant un troisième mode de réalisation ; - La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un opercule suivant un quatrième mode de réalisation ; - La figure 5 est une vue schématique d'un conduit d'évacuation de douilles d'une tourelle selon l'invention, une douille étant positionnée devant l'opercule ; - La figure 6 est une vue schématique du même conduit dans lequel une douille traverse l'opercule selon l'invention ; - Les figures 7a et 7b sont deux vues d'un cinquième mode de réalisation d'un opercule selon l'invention, la figure 7a étant une vue en coupe longitudinale suivant le plan CC dont la trace est repérée à la figure 7b, et la figure 7b étant une vue frontale ; - La figure 8 est une vue en perspective de l'opercule selon ce cinquième mode de réalisation ; - La figure 9 est une section de la calotte suivant le plan dont la trace DD est repérée à la figure 7a ; - La figure 10 est une vue schématique d'un conduit d'évacuation de douilles d'une tourelle selon un autre 3062474 4 mode de réalisation de l'invention, une douille étant positionnée devant l'opercule ; - La figure 11 est une vue schématique du même conduit dans lequel une douille traverse l'opercule ; 5 - Les figures 12a à 12d montrent en coupe longitudinale différentes variantes d'un opercule selon l'invention. En se reportant aux figures la et lb, un opercule 1 selon un premier mode de réalisation de l'invention comprend une 10 base circulaire 2 et une coque 3 qui comporte une face concave 3a et une face convexe 3b. La coque 3 a un profil de calotte sphérique et plus particulièrement ici une forme de calotte sensiblement hémisphérique. Comme on le voit à la figure 5, l'obturateur 1 est 15 destiné à être fixé au niveau d'un conduit 4 d'éjection de douilles 5 d'une tourelle 6. La tourelle n'est pas représentée en détails, la figure 5 ne montrant qu'une partie du conduit 4. D'une façon classique le conduit d'évacuation 4 permet de 20 conduire les douilles 5 d'une zone (INT) interne à la tourelle vers l'extérieur (EXT). Un système d'arme non représenté est disposé côté intérieur INT et il pousse les douilles 5 dans le conduit 4. Les douilles 5 sont éjectées suivant la direction D parallèle 25 à l'axe 7 du conduit 4. Suivant le mode de réalisation représenté à la figure 5, la base circulaire 2 de l'opercule 1 est appliquée contre un épaulement 8 entourant le conduit 4 et elle est immobilisée par un écrou 9 vissé dans un taraudage 10. 30 Ce mode de fixation de l'opercule 1 sur le conduit 4 est donné à titre d'exemple. D'autres modes de fixation seraient bien entendu possibles, par exemple une série de perforations réalisées dans la base circulaire 2, et qui seront positionnées en regard de taraudages aménagés dans 3062474 5 l'épaulement 8. Une rondelle torique à section rectangulaire, portant elle aussi des perforations, remplacera alors l'écrou 9 pour recevoir un ensemble de vis de serrage permettant de la presser sur la base circulaire 2 afin de pincer celle-ci 5 contre l'épaulement 8. En se reportant à nouveau aux figures la et lb, on remarque que la coque 3 est découpée en au moins quatre secteurs 11 (ici quatre secteurs 11) par des fentes 12 diamétrales (ici deux fentes) qui sont régulièrement 10 réparties angulairement, les secteurs 11 étant jointifs deux à deux. L'opercule 1 est réalisé en un matériau souple tel que le caoutchouc. L'élasticité naturelle du matériau assure un maintien de l'opercule 1 dans une position fermée telle que 15 visible aux figures la et lb. Par ailleurs la forme de la coque avec un profil sphérique assure un retour en position obturée de l'opercule après sa déformation par une douille, donc une bonne étanchéité tout en ne pénalisant pas la capacité de déformation. Dans la position fermée selon les 20 figures la,lb, l'étanchéité du conduit 4 est donc assurée. Par ailleurs, lorsque l'opercule 1 est monté en étant orienté avec sa face convexe 3b vers la zone interne INT, comme visible à la figure 5, la surpression interne à la tourelle a pour effet de maintenir les secteurs 11 appliqués 25 les uns sur les autres, donc dans une position renforçant l'étanchéité. Comme on le voit à la figure 6, la douille 5, qui est animée d'une vitesse d'éjection de l'ordre de plusieurs mètres par seconde, vient exercer un effort au niveau du 30 sommet de la partie convexe 3b de l'opercule 3. Elle provoque le repli des secteurs 11 vers l'intérieur de la partie concave 3a. La douille 5 peut alors traverser l'opercule 3 et elle se trouve éjectée vers l'extérieur EXT de la tourelle 6. 3062474 6 Pour que le passage de la douille 5 au travers de l'opercule 3 soit possible il est nécessaire que les fentes 12 qui délimitent les secteurs 11 aient une longueur suffisante pour permettre une déformation suffisante de 5 l'opercule 3, le repli des secteurs 11 et le passage de la douille 5. Il est en particulier nécessaire que le diamètre A du cercle 13 (figure lb), qui est la trace du plan perpendiculaire à l'axe 16 de l'opercule passant par les 10 extrémités des fentes 12, soit supérieur au diamètre de la douille 5. Concrètement pour que les frottements entre la douille 5 et les secteurs 11 ne soit pas excessifs, on choisira un diamètre A qui soit supérieur d'environ 70% au diamètre de la 15 douille. L'élasticité de l'opercule 1 associée à la forme sphérique conduit au retour des secteurs 11 à leur position initiale (figure la) après le passage de la douille 5. L'étanchéité est donc assurée après le passage de la douille 20 5. La raideur des secteurs 11 pourra être ajustée, par exemple en modifiant le nombre de secteurs. On pourra par exemple prévoir trois fentes diamétrales 12 qui délimiteront six secteurs. La raideur des secteurs 11 et la qualité de l'étanchéité 25 sont aussi liées à l'épaisseur de l'opercule 1. On pourra choisir un opercule 1 en caoutchouc ayant une épaisseur de l'ordre de 3 à 5 millimètres pour un diamètre externe de l'opercule de l'ordre de 80 à 100 millimètres. 30 Les figures 2a et 2b montrent un deuxième mode de réalisation d'un opercule 1 selon l'invention. Cet opercule diffère du précédent en ce qu'un méplat 14 est aménagé au niveau du sommet de la partie convexe 3b de la coque 3. La position de ce méplat est définie par l'angle de 3062474 7 latitude p par rapport au profil convexe sphérique 3b de la coque 3. Le point 0 sur la figure représentant le centre de ce profil sphérique. La latitude p à laquelle se trouve le méplat 14 est de l'ordre de 70° ce qui permet d'assurer une 5 épaisseur minimale de 1 millimètre au sommet de la coque 3 pour une coque ayant environ 4 mm d'épaisseur. Ainsi l'épaisseur des secteurs 11 se réduit progressivement entre le début du méplat (latitude 70°) et le centre C du méplat (latitude 90°). 10 Il en résulte une localisation maîtrisée du début de l'ouverture de l'opercule au niveau du méplat 14. Par ailleurs les secteurs 11 ont une pointe d'extrémité à épaisseur réduite, ce qui réduit également le frottement exercé sur la douille 5 lors de l'éjection. 15 Il est également possible de réduire progressivement l'épaisseur de la coque 3 au niveau de son sommet par d'autres moyens. La figure 3 montre ainsi un troisième mode de réalisation de l'opercule 1 dans lequel le profil hémisphérique externe 20 3b comporte une partie périphérique 3b1, dont le centre 0 est confondu avec celui de la partie concave 3a, et une partie médiane 3b2 dont le rayon de courbure est supérieur à celui de la partie périphérique 3b1. Il en résulte une épaisseur de la coque 3 qui est constante dans la partie 3b1 et qui est 25 variable dans la partie 3b2. La partie médiane 3b2 commence à une latitude p d'environ 60°. Ce mode de réalisation permet d'obtenir une diminution plus progressive de l'épaisseur des secteurs 11 que celle qui est obtenue avec le méplat. 30 A titre de variante, il est possible d'aménager une partie médiane à rayon de courbure plus faible au niveau de la partie concave 3a. Une telle disposition permet de réduire l'épaisseur de la coque 3 par l'intérieur. 3062474 8 Il est enfin possible de combiner une partie médiane à rayon de courbure plus faible aménagée au niveau de la partie concave 3a et une partie médiane à rayon de courbure plus fort portée par la partie convexe. 5 La figure 4 montre un quatrième mode de réalisation de l'invention dans lequel l'opercule 1 comporte au niveau de sa coque 3 une zone de diminution d'épaisseur 15 réalisée sur la surface concave 3a, au niveau du plan du cercle 13 passant par les extrémités des fentes 12, donc au voisinage de la 10 base des secteurs 11. Une telle disposition permet de faciliter une pliure forte des secteurs 11 au niveau de leur base. Cette diminution d'épaisseur est sous la forme d'une entaille circulaire à profil en V ou en U. Elle est réalisée 15 au niveau de la surface concave 3a. Alternativement on pourrait réaliser cette entaille circulaire au niveau de la surface convexe 3b. Cette diminution d'épaisseur de la base des secteurs 11 pourra être combinée à une diminution d'épaisseur des 20 extrémités des secteurs, réalisée par un méplat (comme représenté sur la figure 4) ou par une partie sphérique comportant un rayon de courbure plus fort au niveau d'une partie médiane de la face convexe (telle que montrée à la figure 3) ou un rayon de courbure plus faible au niveau d'une 25 partie médiane de la face concave. On a représenté à la figure 5 un montage de l'opercule avec sa partie convexe 3b orientée vers l'intérieur INT de la tourelle. Il serait possible d'adopter un montage inverse de l'opercule, c'est à dire avec la partie convexe 3b orientée 30 vers l'extérieur EXT de la tourelle. Même avec un tel montage inversé, la forme de la coque avec un profil sphérique assure un retour en position obturée de l'opercule après sa déformation par une douille, donc une bonne étanchéité. Une telle variante présente cependant comme inconvénient que la 3062474 9 surpression dans la tourelle a pour effet de pousser les secteurs dans le sens de leur ouverture. Il est alors nécessaire de prévoir un opercule ayant une épaisseur plus forte pour rigidifier les secteurs et limiter les fuites de 5 pression. Il en résultera cependant une augmentation de l'effort de frottement des douilles sur les secteurs de l'opercule. Les figures 7a,7b et 8 montrent un opercule suivant un cinquième mode de réalisation, opercule qui est plus 10 particulièrement conçu pour être monté sur une tourelle avec sa partie convexe 3b orientée vers l'extérieur EXT de la tourelle. Comme dans les modes de réalisation précédents, l'opercule 1 comprend une base circulaire 2 destinée à 15 permettre sa fixation au niveau du conduit et une coque 3 ayant un profil de calotte sphérique comportant une face concave et une face convexe. Ici la calotte 3 n'est pas hémisphérique mais s'étend sur un angle a d'environ 120°. La calotte a une épaisseur 20 renforcée pour assurer comme précisé plus haut une rigidification des secteurs 11 et limiter ainsi les fuites de pression. La coque 3 est encore découpée en quatre secteurs par des fentes 12 régulièrement réparties angulairement, les secteurs 25 11 étant jointifs deux à deux. Ce mode de réalisation diffère des précédents en ce que les fentes 12 ne sont pas réalisées suivant des plans diamétraux de l'opercule 1 mais chaque fente 12 est inclinée par rapport à un plan diamétral. On a représenté à la figure 7b par les traits pleins 12a 30 le bord externe des fentes 12 tel qu'il est visible au niveau de la face convexe 3b de l'opercule. On a représenté en pointillés 12b le bord interne des fentes tel qu'il est visible au niveau de la face concave 3a de l'opercule 3. 3062474 10 Le trait pointillé 12c représente le pied de chaque fente 12 qui s'étend entre la face concave 3a et la face convexe 3b. On voit ainsi que le pied (ou la base) de chaque fente 12 est incliné d'un angle y par rapport à un plan diamétral 5 (matérialisé par la trace 12a d'un bord externe de chaque fente). On remarque également que cette inclinaison diminue progressivement entre la base 12c de la fente et son extrémité voisine du centre C de l'opercule 1 (centre placé 10 au niveau de l'axe 16 de l'opercule). La fente 12 est en effet orientée diamétralement au voisinage du centre C de l'opercule pour assurer le contact des différents secteurs 11 à ce niveau. L'axe 16 étant une zone de l'opercule 1 au niveau de laquelle tous les secteurs 15 11 sont jointifs. La figure 9 est une section de l'opercule 1 suivant le plan dont la trace DD est repérée à la figure 7a. Cette figure 9 permet de visualiser une inclinaison intermédiaire des différentes fentes 12. Elle permet surtout de visualiser 20 que l'inclinaison des fentes 12 permet d'assurer un recouvrement partiel et deux à deux des secteurs jointifs 11. Une telle disposition améliore l'étanchéité de l'opercule 1 lorsqu'il est disposé avec sa convexité orientée vers l'extérieur. En effet, la surpression à l'intérieur de la 25 tourelle a un effet favorisant l'ouverture des secteurs 11. Avec une telle disposition, les secteurs 11 restent en contact au début de leur déformation au lieu de s'ouvrir. Chaque secteur comporte ainsi des profils 11a en biseau qui s'appliquent sur le secteur voisin et assurent une étanchéité 30 aux gaz. Les fentes 12 à inclinaison variable seront réalisées par découpe laser sur un opercule non fendu. La variation de l'inclinaison de la fente résultera d'une variation de 3062474 11 l'inclinaison de la tête laser associée à son mouvement d'avance le long de l'axe 16 de l'opercule. Les figures 10 et 11 montrent le montage d'un tel opercule 1 au niveau d'un conduit 4 d'éjection de douilles 5 5 d'une tourelle 6. La tourelle n'est pas représentée en détails, la figure 10 ne montrant qu'une partie du conduit 4. Le conduit d'évacuation 4 permet de conduire les douilles 5 d'une zone (INT) interne à la tourelle vers l'extérieur (EXT). Le système d'arme (non représenté) est là encore 10 disposé côté intérieur INT et il pousse les douilles 5 dans le conduit 4. Les douilles 5 sont éjectées suivant la direction D parallèle à l'axe 7 du conduit 4. La base circulaire 2 de l'opercule 1 est là encore appliquée contre un épaulement 8 entourant le conduit 4 et 15 elle est immobilisée par un écrou 9 vissé dans un taraudage 10. Des modes de fixation alternatifs sont possibles comme celui décrit précédemment en commentaire à la figure 5. L'opercule 1 est réalisé en un matériau souple tel que le caoutchouc. 20 Comme on le voit à la figure 11, la douille 5, qui est animée d'une vitesse d'éjection de l'ordre de plusieurs mètres par seconde, vient exercer un effort à l'intérieur de la partie concave 3a de l'opercule 3. Elle écarte les secteurs 11 vers l'extérieur. La douille 5 peut alors 25 traverser l'opercule 3 et elle se trouve éjectée vers l'extérieur EXT de la tourelle 6. Il est là encore nécessaire, pour que le passage de la douille 5 au travers de l'opercule 3 soit possible, que les fentes 12 qui délimitent les secteurs 11 aient une longueur 30 suffisante pour permettre le passage de la douille 5. Il est en particulier nécessaire que le diamètre A du cercle 13b (figure 7b), qui est la trace du plan perpendiculaire à l'axe 16 de l'opercule et passant par les extrémités des fentes 12, soit supérieur au diamètre de la 3062474 12 douille 5. Le diamètre A sera avantageusement supérieur d'environ 70% au diamètre de la douille. L'élasticité de l'opercule 1 associée à sa forme sphérique conduit au retour des secteurs 11 à leur position 5 initiale (figure 7a) après le passage de la douille 5. L'étanchéité est donc assurée après le passage de la douille 5. Comme pour les modes de réalisation précédents, la raideur des secteurs 11 pourra être ajustée en modifiant le 10 nombre de secteurs. On pourra par exemple prévoir trois fentes diamétrales 12 qui délimiteront six secteurs. A titre de variante il est également possible de réaliser des opercules analogues à ceux représentés aux figures la,lb, 15 2a,2b, 3 ou 4 mais pour lesquels la coque n'est pas formée par une calotte hémisphérique mais une calotte sphérique simple. Une telle disposition permet de réaliser des opercules dont l'encombrement axial est réduit. A titre illustratif les figures 12a à 12d montrent 20 différentes variantes. La figure 12a est analogue à la figure la mais avec un opercule non hémisphérique. La figure 12b est analogue à la figure 2a avec un opercule non hémisphérique. La figure 12c est analogue à la figure 4 avec un opercule non hémisphérique. Enfin, la figure 12d est analogue à la figure 25 3 avec un opercule non hémisphérique. REVENDICATIONS1- Opercule (1) destiné à venir obturer un conduit (4) d'éjection de douilles (5) d'une tourelle (6), opercule 5 caractérisé en ce qu'il comprend une base (2) circulaire destinée à permettre sa fixation au niveau du conduit (4) et une coque (3) ayant un profil de calotte sphérique comportant une face concave (3a) et une face convexe (3b), la coque étant découpée en au moins quatre secteurs (11) par des 10 fentes (12) régulièrement réparties angulairement, les secteurs (11) étant jointifs deux à deux. 2- Opercule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque (3) comporte une zone amincie (14,3b2) au voisinage de sa partie axiale. 15 3- Opercule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone amincie résulte de la présence d'un méplat (14). 4- Opercule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la zone amincie résulte de la présence d'un rayon de 20 courbure différent entre une partie périphérique (3b1) et une partie médiane (3b2) au niveau de la face concave (3a) et/ou de la face convexe (3b) de la coque. 5- Opercule selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la coque (3) comprend une zone 25 circulaire de diminution d'épaisseur (15) qui est localisée au voisinage de la base des secteurs (11). 6- Opercule selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la coque (3) a une forme sensiblement hémisphérique. 30 7- Opercule (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque fente (12) est inclinée par rapport à un plan diamétral, l'inclinaison étant variable entre la base (12c) de la fente (12) et son extrémité voisine de l'axe (16) de l'opercule (1), la fente (12) étant orientée 3062474 14 diamétralement au voisinage de l'axe de l'opercule pour assurer le contact des différents secteurs (11) à ce niveau, l'inclinaison des fentes assurant un recouvrement partiel des secteurs (11) jointifs. 8- Opercule selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est réalisé en caoutchouc. 9- Tourelle (6) comportant un conduit (4) d'évacuation des douilles (5) entre une zone interne (INT) à la tourelle et l'extérieur (EXT), tourelle caractérisée en ce que le conduit (4) porte au moins un opercule (1) selon une des revendications 1 à 8, opercule qui est traversé par les douilles (5) lors de leur éjection. 10- Tourelle selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un opercule (1) selon une des 15 revendications 1 à 6 qui est orienté avec sa face convexe (3b) vers la zone interne (INT). 11- Tourelle selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comporte un opercule (1) selon une des revendications 1 ou 7 qui est orienté avec sa face convexe 20 (3b) vers l'extérieur (EXT).