Brevet FR3093559A1 — publié le 20200911

Description Titre de l'invention : Dispositif actif d'inhibition total dans l'axe Du canon du recul des armes à feu Domaine technique [0001] L'invention appartient au domaine des dispositifs d'aide au tir d'une arme à feu. [0002] Plus particulièrement, l'invention appartient au domaine des dispositifs d'aide au tir d'une arme à feu, en absorbant le recul de l'aime. [0003] Plus particulièrement, l'invention appartient au domaine des dispositifs d'aide au tir d'une arme à feu, en absorbant de manière active le recul de l'arme. Technique antérieure [0004] Le tir d'un projectile avec une aime à feu génère une quantité de mouvement qui s'applique généralement sur la culasse dans la direction opposée au mouvement du projectile. [0005] Cette quantité de mouvement est transmise au reste de l'arme, puis à l'individu ou le support porteur de l'aime. Suivant la rigidité du système, la force de recul peut être plus ou moins importante en fonction de l'étalement temporelle pendant lequel le support va dissiper l'énergie associée au recul. [0006] Cette force de recul génère des impulsions violentes, nécessitant des systèmes pour limiter les efforts sur le support. Chaque tir perturbe la précision des tirs suivants. Pour les canons plus importants, il est nécessaire d'utiliser des amortisseurs et/ou des mécanismes complexes dont certains prennent appuis au sol pour pouvoir contenir cette impulsion. [0007] Dans les conflits actuels et futurs, l'usage d'une d'arme à feu par les drones aériens est et sera très limité par la quantité de mouvement générée par l'aime lors du tir. Même si un drone actuel peut transporter une aime de gros calibre, il ne peut en faire usage de façon répétée, car dès le premier tir, la stabilité du drone est compromise rendant les tirs suivants non groupés, voir aléatoires et dangereux. [0008] Différents systèmes d'absorption du recul d'un arme à feu existent (emprunt des gaz, ressorts, frein de bouche). Cependant la plupart diminue l'impulsion due au pic de l'effort en dissipant l'énergie sur un plus grand temps. D'autres dévient une partie des gaz brulés perpendiculairement au projectile. [0009] La présente invention propose une solution radicale à cette problématique : L'inhibition totale dans l'axe du canon du recul transmis au support. Exposé de l'invention [0010] L'invention concerne un dispositif d'inhibition du recul des armes à fcu, et pour être efficace, le dispositif doit être parfaitement aligné avec l'axe du projectile / culasse. Le 2 dispositif comporte : -un réservoir temporaire avec un fluide sous pression ; -un mécanisme de valve secondaire entre le réservoir temporaire et un système extérieur fournissant un fluide sous pression ; -une pièce de décharge permettant l'écoulement du fluide sous pression vers l'extérieur ; -un mécanisme de valve principale entre le réservoir temporaire et la zone de décharge. [0011] Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif d'inhibition dans l'axe du canon du recul destiné à être mis en oeuvre avec une arme à feu comportant : [0012] -un support pour la fixation avec l'arme ; [0013] -une cuve; [0014] -un mécanisme secondaire assurant l'étanchéité et le remplissage de la cuve; [0015] -un système transmettant l'ordre de décharge; [0016] -un mécanisme primaire assurant l'étanchéité et la décharge du fluide ; [0017] -une pièce avec une zone de décharge. [0018] Le but final étant que le fluide expulsé à une certaine vitesse à travers la zone de décharge égalise en quantité de mouvement celle du projectile et des gaz brulés. La purge du réservoir temporaire dans la zone de décharge se fait par l'intervention de la valve principale. Cette dernière peut être déclenchée par la montée en pression du fût du canon par emprunt des gaz, soit par un mécanisme mécano-électrique basé sur le recul de la culasse par rapport au support. La forme de zone de décharge, la pression et volume du fluide dans le réservoir peuvent être optimisés pour chaque type d'arme à feu passant du petit calibre au canon d'artillerie. [0019] Le fluide sous pression peut très bien être dans son état liquide ou gazeux, chaud ou froid, ou résultant d'une combustion. [0020] Le support et l'arme peuvent être fixés à une ou des pièces ou mécanismes inter- médiaires. [0021] Dans une forme de réalisation, la pièce de décharge a un profil d'écoulement de forme convergent puis divergent. [0022] Dans une forme de réalisation, la longueur et le diamètre de fin du divergent permettent d'égaliser les pressions entre le fluide expulsé et le milieu extérieur. [0023] Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve principale entre le réservoir temporaire et la pièce de décharge emprunte les gaz générés lors du tir pour actionner la valve. [0024] Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve principale utilise une force électromécanique pour actionner la valve. [0025] Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve principale utilise le mouvement de la culasse par rapport au bâti pour actionner la valve. 3 100261 Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve secondaire entre le réservoir temporaire et le milieu extérieur emprunte les gaz générés lors du tir pour actionner la valve. [0027] Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve secondaire utilise une force électromécanique pour actionner la valve. [0028] Dans une forme de réalisation, le mécanisme de valve secondaire utilise le mouvement de la culasse par rapport au bâti pour actionner la valve. [0029] Dans une forme de réalisation le mécanisme de valve principale permettant la décharge du fluide sous pression dans la pièce avec la zone de décharge utilise un mécanisme choisi parmi un mécanisme électrique, mécanique, électromécanique ou hydraulique. [0030] Dans une forme de réalisation le mécanisme de manoeuvre de valve secondaire pour le remplissage de la cuve utilise un mécanisme choisi parmi un mécanisme électrique, mécanique, électromécanique ou hydraulique. Brève description des dessins [0031] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Celles-ci ne sont présentées qu'à titre indicatif et nullement limitatives de l'invention. [0032] [fig.1] représente le dispositif selon l'invention (10) monté à l'arrière d'un canon (80) suivant un mode de réalisation. La coupe partielle de la vue isométrique permet de comprendre les interactions, ainsi que le jet de matière résultant. [0033] [fig.2] représente le dispositif selon l'invention, suivant un mode de réalisation. [0034] [fig.3] représente le dispositif (10) à l'arrière d'une arme à feu (80) dans une forme de réalisation constituant l'ensemble 90. [0035] [fig.4] représente une vue éclatée de la figure 2 du dispositif selon l'invention dans un mode réalisation. [0036] [fig.51 représente en coupe la figure 3 avec le dispositif àl'arrière d'une arme à feu, ainsi que leurs interactions dans une forme de réalisation. [0037] [fig.6] est une coupe détaillée de la figure 2 représentant le dispositif selon l'invention dans une forme de réalisation. [0038] Sur les dessins, des éléments similaires assurant les mêmes fonctions, même de forme différente portent le même repère. Description des modes de réalisation 100391 La description détaillée ci-dessous concerne des modes particuliers de réalisation de l'invention, mais celle-ci n'est pas limitée à ces seules formes de réalisation. De la même manière, les valeurs numériques ne sont données qu'à titre d'exemple et ne sont en aucun cas limitatives de l'invention. [0040] En référence à la figure 2 et figure 4 [Fig. 4], le dispositif (10) selon l'invention comporte : -un support pour la fixation d'une arme (11); -un mécanisme de valve secondaire (12) ; -une cuve (13) ; -une conduite d'emprunt des gaz (14) ; -un mécanisme de valve primaire (15) ; -une pièce avec une zone de décharge (16). [0041] En référence à la figure 3 et figure 5 [Fig. 5], l'assemblage (90) est composé du dispositif (10) selon l'invention dans un mode de réalisation fixé à l'arrière d'une arme à feu (80) quelconque. Cette dernière (80) ne faisant pas partie du dispositif de l'invention, mais nécessaire pour la compression, comporte principalement : -un bâti de fixation (81) transmettant tous les efforts au support (11) ; -un projectile (82) ; -une conduite des gaz de combustion en expansion (83) ; -une douille (84) ; -un piston (85) qui transmet la pression des gaz de combustion vers la conduite d'emprunt des gaz (14) via le fluide (14a). [0042] En référence à la figure 5 et figure 6 [Fig. 6], la conduite d'emprunt des gaz (14) comporte : -un fluide (14a) propageant l'oncle de pression venant du piston (85) vers le dispositif (10) ; -une canalisation (14b) contenant le fluide (14a) connectée à une extrémité à l'arme à feu (80) et à l'autre extrémité au dispositif (10) ; -une zone de remplissage (14c). [0043] En référence à la figure 6 , le mécanisme primaire (15) assurant l'étanchéité et la décharge comporte : -un support (15a) fixé à la pièce avec la zone de décharge (16) via des organes de fixation (15h) ; -une canalisation (15c) permettant le passage du fluide (14a) ; -un ressort de rappel (15e) ; [0044] En référence au détail Cet détail D de la figure 6 , le pointeau (15d) comporte princi- palement 2 zones spécifiques situées à ses extrémités : -la tête du pointeau (15f); -Panière du pointeau (15g) . [0045] En référence à la figure 6 , la pièce avec la zone de décharge (16) comporte princi- palement : -un support usiné (16a) permettant l'assemblage des différents éléments du dispositif ; -un col d'écoulement (16b) ; -une zone d'expansion (16e) ; -une section de sortie (16d); -une canalisation interne (16f) connectant les canalisations (14b) et (15c) ensemble pour permettre le passaee du fluide (14a). [0046] Le réservoir (13), contient un fluide sous pression qui peut être dans ce mode de réa- lisation de l'air. Ce réservoir est alimenté par une système externe via un mécanisme de remplissage (12). Lc remplissage peut être assuré de manière permanent ou synchronisé avec le mécanisme de l'arme à feu. [0047] Dans ce mode de réalisation, lors du tir de l'arme à feu (80), l'élément chimique en combustion contenu dans la douille (84) génère des gaz chauds qui poussent le projectile (82) en avant. Dès que le projectile a dépassé le point d'entrée (83), le piston (85) est déplacé par la pression transmettant l'onde de pression générée par les gaz en combustion à la canalisation d'emprunt des gaz (14). Le fluide (14a) de cette canalisation va, via la canalisation (16f) et (15e) s'accumuler dans l'espace (14c), entre le support (15a) et la queue du pointeau (15g) (fig.7). Cette montée en pression supérieure à la pression interne de la cuve va déplacer le pointeau (15d). Le déplacement de cc dernier va rompre l'étanchéité entre la tête du pointeau (15f) et l'arrière du col (16h) (fig. 8), ce qui va libérer le fluide sous pression dans la zone de décharge (16e). [0048] Dans ce mode de réalisation, le col (16b) et la zone de décharge (16c) reprennent la forme d'une tuyère de Laval. Ce col (16b) impose une limite sonique au fluide sortant et par conséquence le débit massique du dispositif (10). La zone de décharge (16c) de forme divergente permet l'expansion de ce fluide par diminution de pression et augmentation de vitesse. Le diamètre de fin de cette zone (16d) est dit « adaptée » pour permettre d'utiliser au maximum l'énergie contenu dans le fluide sous pression en assurant une pression de sortie du fluide équivalente à la pression du milieu extérieur. [0049] A ce moment, la quantité de mouvement de l'air expulsée égalise la quantité de mouvement du projectile et des gaz brulés. [0050] Lorsque la force exercée sur la pointeau (15d) par la pression interne à la cuve et le ressort de rappel (15e) est supérieure à la pression du fluide (14a) d'emprunt des gaz ; la tète du pointeau (150 va se rabattre sur le col (16b) et assurer de nouveau une étanchéité permettant à la cuve (13) de se remplir. Le dispositif (10) est de nouveau prêt pour un nouveau cycle de tir. Application industrielle [0051] Ce dispositif selon l'invention est particulièrement destiné au domaine militaire où les efforts et impulsions générés lors des tirs sont des facteurs limitant dans les designs 6 et usages qui soient actuels ou futurs. L'usage du dispositif permet par exemple aux systèmes d'artillerie autoportcurs utilisant des véhicules à roues de pouvoir tirer dans n'importe quelle direction sans prendre appui au sol. 7