Brevet FR3074282A1 — publié le 20190531

Le domaine technique de l'invention porte sur les projectiles comportant une ceinture et une coupelle arrière qui est destinée à être larguée sur trajectoire. Un projectile 1 connu de ce type est représenté aux figures la à lc. Il comporte une coupelle 5 qui est destinée à contenir et protéger un empennage du projectile 1 durant les opérations de stockage, transport et surtout durant la phase de tir canon du projectile. Une ceinture 3 du projectile est là pour assurer 10 l'étanchéité aux gaz entre le projectile et le canon lors du tir du projectile. Afin de protéger le contenu de la coupelle 5 des effets corrosifs des gaz de tir, il est connu d'employer une collerette 4 qui est centrée par une partie annulaire 4a sur 15 le projectile. La coupelle 5 comprend une paroi 5b qui s'étend depuis le fond de la coupelle jusque sous la collerette 4. Un joint torique 8 est centré sur le corps 2 du projectile 1 et il pince le bord de la paroi 5b contre 20 l'intérieur de la collerette 4. De cette manière, les gaz de tir ne peuvent pas pénétrer dans la coupelle 5 au niveau du bord 5c de la paroi 5b. A la sortie du canon, la coupelle 5 est séparée du reste du projectile par des moyens connus de l'Homme du Métier et 25 tels que divulgués dans le brevet EP1297292 par exemple. La ceinture 3 quant à elle est disloquée par la mise en rotation du projectile ce qui améliore l'aérodynamisme global du projectile par réduction de la surface opposée à l'avancement. 30 Cependant, il demeure un frein aérodynamique formé par un renflement 6 du corps 2 de projectile 1. Ce renflement, constitue un épaulement orienté vers l'avant du projectile 2 pour servir d'appui à la partie annulaire 4a de la collerette 4. Il forme un premier obstacle à l'écoulement de l'air. Le renflement comporte une gorge 7 qui accueille le joint 5 torique 8, cette gorge occasionne une discontinuité dans l'écoulement de l'air (figure 1c) ce qui forme un second frein aérodynamique et de ce fait limite la portée du projectile. L'invention vise à améliorer la portée du projectile en réduisant les sources de freinage aérodynamique. Ainsi, l'invention porte sur un projectile comportant une coupelle éjectable destinée à protéger lors du tir un culot du projectile vis-à-vis des gaz propulsifs, coupelle comportant un fond situé à l'arrière du projectile et une paroi entourant le culot et s'étendant longitudinalement jusqu'à une position où le bord de la paroi est pincé entre un joint entourant le corps du projectile et une collerette entourant aussi le projectile, collerette comprenant une partie annulaire centrée sur une première portée cylindrique du corps du projectile ayant un premier diamètre, la collerette étant située en arrière d'une ceinture du projectile qui est centrée sur une seconde portée cylindrique du corps ayant un second diamètre, projectile caractérisé en ce que la première portée est séparée de la seconde portée par un épaulement dont la face est orientée vers l'arrière du projectile, un moyen de serrage pressant le joint contre la partie annulaire de la collerette ce qui provoque la dilatation radiale du joint qui est ainsi plaqué contre le bord de la coupelle, elle-même plaquée contre l'intérieur de la collerette. Avantageusement, le moyen de serrage comporte un écrou vissé sur un filetage centré sur le corps de projectile, filetage dont le diamètre externe est inférieur ou égal au 3 premier diamètre, l'écrou étant fragmentable par l'action des efforts centrifuges développés lors du tir. Avantageusement, le joint comporte au moins un empilage axial d'anneaux élastiques. 5 Avantageusement, chaque anneau élastique est composé de l'assemblage d'une pluralité de secteurs jointifs dont les jonctions sont réparties angulairement de manière égale et telle que pour un premier anneau les zones de jonction sont angulairement décalées relativement aux zones de jonction M d'un second anneau voisin. Avantageusement, la collerette est composée de l'assemblage d'une pluralité de secteurs jointifs dont les jonctions sont réparties angulairement de manière égale, la partie annulaire de la collerette est située en regard de 15 l'intérieur de la collerette formant ainsi une goulotte apte à correspondre avec le bord de la coupelle et est située pour partie entre le bord de la coupelle et le corps de projectile ce qui empêche la désunion radiale de la collerette. 20 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, description faite à la lumière des dessins en annexes, dessins dans lesquels : La figure la représente une vue de trois quarts arrière d'un projectile selon l'état de la technique. 25 La figure lb représente une vue de détail en coupe longitudinale d'un projectile selon l'état de la technique positionné dans un canon, le détail représenté est repéré par un cercle sur la figure la. La figure lc représente une vue de la partie arrière d'un 30 projectile selon l'état de la technique en condition de vol. La figure 2a représente une vue de détail en coupe longitudinale d'un projectile selon l'invention mis en place dans un canon. 4 La figure 2b représente une vue de trois quarts arrière d'un projectile selon l'invention lors du largage d'une coupelle. La figure 2c représente une vue de la partie arrière d'un 5 projectile selon l'invention en condition de vol. Comme détaillé dans le préambule, les figures la,lb et lc montrent un projectile selon l'Etat de la Technique. Selon la figure la, un projectile 1 comporte un corps de 10 projectile 2 entouré d'une ceinture 3. L'arrière du corps 2 de projectile 1 est contenue dans une coupelle 5 qui comporte un fond 5a et une paroi 5b qui entoure l'arrière du corps 2 de projectile et s'étend du fond 5a jusque sous une collerette 4 située en arrière de la ceinture 3. 15 Selon la figure lb, la collerette 4 comporte une partie annulaire 4a centrée sur le corps du projectile 1 et adossée à la ceinture 3. On rappelle que la ceinture 3 a pour rôle d'étanchéifier la liaison entre le projectile 1 et la paroi interne d'un canon 100 afin que les gaz propulsifs restent en 20 arrière du projectile et ne fuient pas autour du projectile. Selon l'état de la technique, le projectile comporte ainsi un renflement 6 circulaire comportant une gorge 7 qui accueille un joint torique 8. Le bord 5c de la paroi 5b de la coupelle 5 passe sous la collerette 4 et est pincé entre le 25 joint torique 8 et la face interne de la collerette 4. Ainsi, lorsque le projectile est dans le canon, les gaz ne peuvent pas s'infiltrer à l'intérieur de la coupelle 5 en franchissant le bord 5c. A la suite du tir, une fois le projectile sorti du canon 30 selon l'illustration de la figure lc, la coupelle est larguée grâce à des moyens connus de l'Homme du Métier tels que ceux divulgués dans le brevet EP1297292 et qui ne font pas l'objet de la présente invention. 5 La ceinture 3 n'est plus maintenue non plus par le tube de l'arme et elle est disloquée par la mise en rotation du projectile 1. La collerette 4 quant à elle demeure en place comme visible à la figure lc. 5 L'arrière du projectile 1 est alors dégagé et les ailettes 200 visant à augmenter la portée du projectile 1 peuvent se déployer (ici des ailettes formées de tôles enroulées autour de l'arrière du projectile et qui se déploient élastiquement). 10 Il demeure néanmoins le renflement 6 recouvert par la collerette 4 qui forme un obstacle saillant qui s'oppose frontalement à la pénétration dans l'air du projectile en perturbant l'écoulement 300 de l'air le long du profil du projectile 1, ce qui nuit à sa portée. 15 Les figures 2a, 2b et 2c montrent un projectile selon un mode de réalisation de l'invention. Ainsi selon la figure 2a, le projectile 1 comporte une coupelle 5, dont le bord 5c de la paroi 5b est situé sous une 20 collerette 4 et entre un joint 8 centré sur le corps de projectile. La collerette 4 comporte une partie annulaire 4a centrée sur une première portée cylindrique du corps 2 du projectile qui a un premier diamètre Dl et est adossée à une ceinture 3 elle-même centrée sur une seconde portée 25 cylindrique du corps 2 de projectile qui a un second diamètre D2. Le premier diamètre Dl est inférieur au second diamètre D2 de manière à former un épaulement 10 dont la face annulaire est orientée vers l'arrière AR du projectile 1. 30 Une paire d'anneaux élastiques 11 et 12 empilés axialement forment le joint 8 garantissant que les gaz propulsifs ne passent pas entre la collerette 4 et le bord 5c de la coupelle 5. 6 Les anneaux élastiques 11 et 12 sont écrasés contre la partie annulaire 4a de la collerette 4 par un moyen de serrage 13 comportant un écrou vissé sur un filetage 14 pratiqué sur le premier diamètre D1 du corps de projectile, 5 moyen de serrage comportant un écrou 13. La pression exercée par le moyen de serrage 13 provoque la dilatation radiale des anneaux élastiques 11 et 12 qui sont comprimés contre le bord 5c de la coupelle 5, elle-même plaquée contre l'intérieur de la collerette 4. 10 L'Homme du Métier comprendra que les anneaux élastiques 11 et 12 peuvent être remplacés par un joint torique. L'étanchéité ainsi réalisée empêche les gaz propulsifs de franchir le bord 5c de la coupelle. Pour des raisons évoquées plus loin, la collerette 4 et 15 sa partie annulaire 4a sont composées de plusieurs secteurs jointifs deux à deux dont les jonctions sont réparties angulairement de manière égale. Afin de maintenir ces secteurs joints, la partie annulaire 4a de la collerette 4 est située en regard de l'intérieur de la collerette 4 20 formant ainsi une goulotte 4c apte à correspondre avec le bord 5c de la coupelle 5. Cette partie annulaire 4a selon l'invention est donc située pour partie entre le bord 5c de la coupelle 5 et le corps de projectile 2 ce qui empêche la désunion radiale de la collerette 4 grâce au bord 5c de la 25 coupelle 5 qui s'oppose à tout mouvement radial de la partie interne 4b. De la même manière, les anneaux élastiques 11 et 12 comportent des secteurs jointifs deux à deux dont les jonctions sont réparties angulairement de manière égale. Grâce au bord 5c de la coupelle, tout mouvement radial des 30 secteurs d'anneaux 11 et 12 est bloqué, ce qui maintient l'intégrité des anneaux élastiques. Selon la figure 2b, à la sortie du tube de l'arme (tube non représenté), la coupelle 5 glisse vers l'arrière du 7 projectile 1 jusqu'à être larguée. On voit qu'une fois que le bord 5c de la paroi 5a de la coupelle 5 est extrait de sous la collerette 4, celle-ci n'est plus retenue radialement et les différents secteurs de la collerette 4 s'écartent du 5 projectile 1 par l'effet combiné de la force centrifuge et des efforts aérodynamiques subis par la collerette 4. Il en est de même pour les secteurs d'anneaux élastiques 11 et 12. On remarque sur cette vue que les jonctions de chaque 10 secteur d'anneau d'un même premier anneau 11 sont décalées axialement relativement aux jonctions des secteurs d'un second anneau 12 voisin de manière à ce que chaque jonction soit en regard d'un secteur d'anneau voisin pour améliorer l'étanchéité assurée par les secteurs d'anneaux 11 et 12. 15 Le moyen de serrage 13 comporte des lignes de fragmentation qui permettent son éclatement par la force centrifuge une fois la collerette larguée. Selon la figure 2c, la coupelle 5 a été larguée et les 20 secteurs d'anneaux de collerettes n'étant plus retenus par le bord 5b de la coupelle 5 ont été dispersés ainsi que le moyen de serrage (coupelle, anneaux et collerette non représentés). Les ailettes 200 sont déployées. On note que le corps de projectile 2 expose, dans l'ordre de parcours P de l'air le 25 long de son profil, la seconde portée ayant un second diamètre D2 supérieur au premier diamètre Dl de la première portée et que tous les changements de diamètre D suivant en se dirigeant vers l'arrière AR du projectile 1 sont de dimensions décroissantes ce qui permet de ne pas opposer de 30 résistance frontale à l'écoulement P de l'air et donc à la pénétration du projectile 1. L'invention permet donc de ne pas réduire la portée contrairement à la solution selon l'état REVENDICATIONS1- Projectile (1) comportant une coupelle (5) éjectable destinée à protéger lors du tir un culot du projectile (1) vis-à-vis des gaz propulsifs, coupelle (5) comportant un fond (5a) situé à l'arrière du projectile (1) et une paroi (5b) entourant le culot et s'étendant longitudinalement jusqu'à une position où le bord (5c) de la paroi (5b) est pincé entre un joint (8) entourant le corps du projectile (1) et une collerette (4) entourant aussi le projectile (1), collerette (4) comprenant une partie annulaire (4a) centrée sur une première portée cylindrique du corps du projectile (1) ayant un premier diamètre (Dl), la collerette (4) étant située en arrière d'une ceinture (3) du projectile (1) qui est centrée sur une seconde portée (D2) cylindrique du corps ayant un second diamètre, projectile (1) caractérisé en ce que la première portée est séparée de la seconde portée par un épaulement dont la face (10) est orientée vers l'arrière (AR) du projectile (1), un moyen de serrage (13) pressant le joint (8) contre la partie annulaire (4a) de la collerette (4) ce qui provoque la dilatation radiale du joint (8) qui est ainsi plaqué contre le bord (5c) de la coupelle (5), elle-même plaquée contre l'intérieur de la collerette (4). 2- Projectile (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de serrage (13) comporte un écrou (13) vissé sur un filetage (14) centré sur le corps de projectile (1), filetage (14) dont le diamètre externe est inférieur ou égal au premier diamètre (Dl), l'écrou (13) étant fragmentable par l'action des efforts centrifuge développés lors du tir. 3- Projectile (1) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le joint (8) comporte au moins un empilage axial d'anneaux élastiques (11,12). 10 4- Projectile (1) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque anneau élastique (11,12) est composé de l'assemblage d'une pluralité de secteurs jointifs dont les jonctions sont réparties angulairement de manière 5 égale et telles que pour un premier anneau (11) les zones de jonction sont angulairement décalées relativement aux zones de jonction d'un second anneau voisin (12). 5- Projectile (1) selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la collerette (4) est 10 composée de l'assemblage d'une pluralité de secteurs jointif dont les jonctions sont réparties angulairement de manière égale, la partie annulaire (4a) de la collerette (4) est située en regard de l'intérieur de la collerette (4) formant ainsi une goulotte (4c) apte à correspondre avec le bord (5c) 15 de la coupelle (5) et est située pour partie entre le bord (Sc) de la coupelle (5) et le corps de projectile (2) ce qui empêche la désunion radiale de la collerette (4).