FR 2027161 A1 19700925 FR 6945142 A 19691226 69 45142 1 2027161 La présente invention concerne l'artillerie â tir rapide et particulièrement une pièce d'artillerie lourde destinée à tirer une rafale rapide de coups, notamment un obusier tirant par rafales» 5 Une pièce classique d'artillerie lourde comprend un ensemble de tube et un mécanisme de culasses qui sont montés sur un mécanisme de support de reculo La course de recul est fonction principalement de la quantité de mouvement engendrée par la charge de poudre brûlée afin de lancer le projectile par l'arme0 Cette *10 course est, entre autres, fonction de l'angle de tir du canon0 Les armes classiques destinées au tir relativement rapide utilisent des munitions encartouchées, c'est-à-dire que le projectile est fixé à la douille de poudreo Pour un type donné de munition, la charge de poudre tirée est donc sensiblement constante, et l'impul-15 si on de recul l'est égalemento Les variations faibles qui peuvent être causées par modification de l'angle de tir sont compensées par variation de la résistance du dispositif amortisseur de reculo Ainsij dans les armes tirant des munitions encartouchées, la distance de recul est sensiblement invariable,, c8est-à-dire varie 20 à moins de 10 fo pfès0 Normalement, une charge de munitions est chargée dans la culasse après que le mécanisme de celle-ci a été ramené à la position de tir, c*est-à-dire revenu à sa position la plus avancée de tir0 II en résulte ainsi,qu'au tir, le temps nécessaire au recul et au retour en batterie est inutilisé pour 25 le chargemento Dans des essais effectués pour raccourcir ce cycle de tir, pour certaines armes à chargement automatique, un début d'opération de chargement a été effectué pendant que l'arme est dans la course de retour en batterie0 Cependant, ces armes doivent avoir une course constante de recul, c'est-à-dire que le points 30 auquel le magasin transfère la cartouche au dispositif de chargement de la culasse, est fixe0 Ce système donne toute satisfaction pour des armes relativement légères, telles que le canon de 75 nrn antiaérien et autres armes plus légères, qui utilisent des munitions encartouchéeso 35 Cependant la course de recul n'est pas invariable dans une arme, qui tire les munitions à douille amovible0 Ce genre de munitions permet aux servants de pièce de séparer la cartouche du projectile et de modifier la quantité de poudre qu'il contiento 69 45142 2 2027161 La quantité variable de poudre tirée assure une impulsion de reeul variable. Dans un obusier de 105 nim tirant une munition à douille amovible, une variation d'impulsion de recul dans le rapport 5 de 5 à 1 peut être rencontrée. Si le recul n'est pas amorti, une variation de course de 2,5 à. 1 peut en résulter» Mais l'utilisation de freins à fluide et ressort à tension préalable peut réduire le rapport à 4 s 1 c'est-à-dire que le recul passe de I8j5 à 43 cm environ. Les servants de pièces bien entraînés peuvent commencer 10 à charger au moment où l'arme amorce la rentrée en batterie et avant qu'elle ait atteint la position de tir. Cependant les dispositifs classiques de chargement ne peuvent être utilisés puisqu'ils n'ont pas un point invariable auquel la munition peut être transférée du magasin vers la culasse» 15 Un problème annexe est celui des fusées d'amorçage et des ceintures du projectile qui sont très sensibles aux accélérations, Il est souhaitable de charger la munition avec une faible vitesse relative entre celle-ci et la culasse. Pour cette raison également, il est avantageux de charger au voisinage du recul maxi-20 mum, point auquel la vitesse de la culasse est voisine de zéro. L'invention a donc pour objet un dispositif de chargement de munitions permettant de charger automatiquement et rapidement une pièce d'artillerie relativement lourde avec une munition à douille amovible, et dont la fusée d'amorçage et les cein-25 tures de projectiles peuvent être sensibles aux accélérations. Ce nouveau dispositif permet le chargement de la munition au point de recul maximum, quel que soit celui-ci. Le dispositif assure également ce chargement en fonction de la vitesse de recul de la culasse et transfère toujours 30 la munition en direction convenable et à vitesse convenable par rapport à la culasse, de sorte qu'elle est chargée au point de recul maximum. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre dffun exemple de 35 réalisation non limitatif et des dessins annexés sur lesquels s - la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'obusier équipé de l'invention s 69 45142 3 2027161 - la figure Ê est une vue en élévation latérale de la masse oscillante de 1®obusier de la figure 1 s = la figure 3 est une vue en plan de la masse oscillante de la figure 2 j 5 - la figure 4 est une vue en élévation arrière du dispositif de la figure 2 j - la figure 5 est une vue en élévation avant de cette masse oscillante s - la figure 6 est une vue en élévation latérale*, en 10 partie coupée, du-mécanisme à chambre hydraulique et ressort % - la figure 7 est une coupe transversale selon la ligne 7-7 de la figure 6 ; - la figure 8 est une vue en élévation latérale du mécanisme à indexation des chambres.? et , 15 - les figures 9 et 10 sont des graphiques vitesse- course représentant le chargement sous des conditions de long et court reculs» L9obusier à tir rapide selon l'invention, qui est représenté, diffère des obusiers classiques de 105 mm par s la partie 20 découverte du berceau qui est plus longue, l'axe de pointage en direction qui est en avant des tourillons de pointage en hauteur, et un magasin rotatif fixé à l'ensemble de berceau et au-dessus de la culasseo L'arme comporte une culasse à deux chambres à positions indexées, et sa course de chargement est variable» 25 La culasse à deux chambres, qui est fixée longitudina- lement sur un support de culasse, recule avec le tube de canon, qui est placé en avant de la chambre inférieure» Ces éléments reculent et rentrent en batterie sur les glissières de berceau» Un ensemble de refouloir et de civière de chargement nfest pas lié 30 rigidement à la masse reculante et peut se déplacer sur une tige centrale» Une tourelle d6affût supporte la masse oscillante par les tourillons dfinclinaison, et des vis à rotule de pointage en hauteur supportent la charge,en avant de la plate-forme de tir, et la suspension à barres de torsion du véhicule» 35 L8arme comporte quatre éléments principaux $ la masse reculante, la masse de berceau, la tourelle d'affût et l'affût support inférieur» 69 45142 4 2027161 La masse reculante comporte la culasse 12, le tube 14, un ensemble de support de culasse 16* un ensenble extracteur 20, une came principale 22 ayant deux fentes diamétralement opposées hélicoïdales 23, coupées d'avant en arrière par deux fentes lon-5 gitudinales 23a opposées diamétralement pour le recul, un frein de tir 24 et vin récupérateur 26„ La culasse 12 est un organe à section transversale sensiblement elliptique et qui comporte deux chambres 28 et 29 dont les dimensions internes et les rayures sont sensiblement identi-10 ques à celles d'un canon classique de mime longueur,, La culasse 12 tourne sur la came 22^ qui à son tour est supportée et maintenue sur une tige centrale 32» La culasse et la came peuvent coulisser sur la tige centrale pendant le recul» Deux toucheaux de came 34, 36 diamétralement opposés sont liés intérieurement à la culasse 15 pour suivre les fentes de culasse 23» Le support essentiel de structure de la culasse est assuré longitudinalement par des parties de la structure 16„ A l'extrémité avant de la culasse autour des deux chambres, sont disposés des obturateurs d'étanchélté 38, 40 du genre annulaire» 20 Auprès de chaque alésage, sur les extrémités avant de la culasse, est ménagé un trou 42 tronconique de centrage qui est usiné avec précision (un seul est représenté), et une cheville 45 qui assure l'alignement exact tube-culasse pour le tir„ Le tube 14 est du calibre 105 mm, est autofretté et 25 est muni de rayures à pas variable à droite, assurant un rapport élevé résistance-poids » Ce tube est situé axialement en avant de la chambre inférieure de l'ensemble de culasse, cette chambre étant celle de tir, et est supporté par sa périphérie dans une partie avant de l'ensemble de support de culasse 16„ Le tube est fixé 30 à la structure de culasse par des filetages continus, et verrouillé à l'aide d'une clavette pour éviter sa rotation. L'ensemble retangulaire 16 de support de culasse maintient la culasse 12 sur les glissières à la fois à l'avant et à l'arrière. Les parties latérales de cet ensemble servent de coulisseau 48 35 qui coulisse sur les glissières 52 du berceau pendant le recul et le retour en batterie» L'extrémité avant de cette structure rectangulaire s'étend dans l'ensemble de plaques de culasse 56, La 69 45142 5 2027161 plaque de culasse 54 est placée immédiatement à l'arrière de cette culasse « Sa section est suffisamment grande pour supporter les efforts engendrés par les impulsions de tir» Cette plaque maintient également la munition dans la chambre lorsque l'arme rentre en bat-5 terie» Le bloc de culasse 56 à déplacement horizontal est disposé axlalement au-dessous de la chambre inférieure de culasse et est articulé et verrouillé sur celle-ci j ce bloc comporte un filetage interrompu et n'est utilisé que lorsqu'un projectile ayant donné lieu à un raté doit être enlevé» 10 L'ensemble d'extracteur 20 est constitué par deux plaques 60 en forme de U qui sont articulées et dont chacune est ajustée dans un évidement 64 de la tranche arrière de la culasse» Chacune de ces plaques comporte un jeu de bras qui dégage le passage des chambres de munition respectives et porte suivant 180° 15 par la plaque d'extracteur sur le bourrelet de la douille afin d'assurer une surface de portée efficace à l'extraction» Les deux fentes principales de came 23 sont ménagées sur la périphérie de la came principale 22, qui est un organe tubulaire» L'alésage intérieur de cette carne renferme un cliquet 68 20 qui engrène avec des dents 70 ménagées sur la tige centrale 32, uniquement pendant la course de retour en batterie, et qui glisse sur les dents pendant le recul» Le profil de fente de came est en hélice modifié en fonction du temps» Cette fente de came est agencée de manière à produire un minimum de charge sur les galets 25 dans le tir à longue portée, en réduisant les accélérations angulaires et linéaires de la culasse et des éléments en recul, respectivement » La munition 30 est placée sur une civière de chargement 102, la partie de plaque d'extracteur de la munition étant 30 maintenue contre un refouloir 74 espacé à l'arrière de la culasse 12 en position de recul» Dans le cas de tir à faible portée, dans un exemple d'obusier, la culasse recule approximativement de 46 cm» La munition est placée à 102 cm en arrière de la culasse et doit être amenée en avant pour être chargée» Un vérin hydraulique 106 35 placé au centre de la culasse est actionné par l'effet d'un fluide hydraulique, agissant sur un piston 108 et traversant un orifice 110 de celui-ci» Pour les portées réduites, c'est-à-dire avec de 69 45142 6 2027161 faibles vitesses de recul, la pression différentielle exercée sur le piston est faible et en conséquence l'effort exercé. Une crémaillère d'engrenage 112 est constituée en prolongement du cylindre, et recule avec celui-ci. Dans son déplacement vers l'arrière, 5 cette crémaillère fait tourner un ensemble de pignons dentés 114 monté dans un carter 118, qui est rappelé par un ressort 116, ce carter étant formé sur un prolongement du piston 108. La came 74 est munie d'une crémaillère 120 qui engrène avec l'ensemble 114 de manière que le refouloir soit déplacé en avant sur une course 10 correspondante» Le rapport de la course de recul à la course de refoulement est établi par le rapport d'engrènement» Le chargement de la munition est déterminé par un compromis réalisé entre les paramètres hydrauliques, particulièrement le coefficient d'ouverture, et le rapport d'engrènement comme décrit ci-dessous. 15 Au début du retour en batterie, la situation est inversée. La culasse 12 entraîne la crémail Hère 112 vers l'avant de sorte que le refouloir 74 et la civière 102 reculent» A la position en batterie, le refouloir est revenu en position de repos» Le carter de pignons est ramené à sa position de repos sous l'action 20 du ressort de rappel 116. Dans le tir à longue portée, la culasse recule à plus grande vitesse» Le fluide hydraulique du vérin engendre un effort contre la face avant du piston l'obligeant à accélérer son recul. Ce mouvement est transmis directement au carter 118, supportant l'en-25 semble de pignons 114, par l'intermédiaire de la tige de piston 122. Ce mouvement vers l'arrière, par rapport aux éléments en recul, entraîne les pignons en recul à 1*encontre du ressort de rappel 116. La crémaillère d'engrenage, qui est reliée au vérin hydraulique, . se déplace également vers l'arrière à la vitesse de la masse recu-30 lante. Ce déplacement de la crémaillère tend à faire tourner l'ensemble de pignons de manière à assurer le mouvement en avant du refouloir 74. Le résultat effectif de cette combinaison de translation et de rotation est tel que la crémaillère recule en entraînant la civière par butée sur une saillie arrière de celle-ci» 35 Tout en reculant, la munition 30 sur la civière 102 est recouverte par les éléments en recul et est chargée à une vitesse relativement faible, qui est la somme algébrique des deux vitesses» Lorsque les 69 45142 7 2027161 éléments en recul commencent le retour en batterie, la munition étant chargée dans la chambre, 1"action du ressort tendu 106 et le mouvement de la crémaillère 112 entraînent l'avancement du refouloir 74 sur la position de repos» Le carter 118 d'engrenage 5 est arrêté en position de repos par une butée 124, qui est solidaire de la tige centrale 32 fixe» La civière de chargement 102 est agencée de manière que le refouloir 74 puisse la traverser pendant le refoulement tout en étant stabilisé par la civière qui est supportée sur des guides de balancement 126 qui parcourent des fentes 10 128 ménagées sur la tige centrale 32» Un guide d'ogive, non représenté, est articulé sur la civière et maintient le projectile sur la douille, évitant leur séparation dans le cas d'une munition à douille amovible» Deux amortisseurs 186, 188 de retour en batterie, à 15 fluide et ressort, sont montés sur l'extrémité avant de l'ensemble de support de culasse» Ils sont placés symétriquement autour du tube de tir, et agissent sur l'ensemble de berceau 190» Le frein de tir 24 est également monté sur l'ensemble 16 de support de culasse en dessous du tube 14» Deux conduits de fluides relient le 20 frein au récupérateur 26» Ce récupérateur comporte un piston libre, qui assure l'étranglement de recul, et est rempli d'azote» Ces deux organes à fluide font partie de la masse reculante afin d'abaisser leur centre de gravité et d'accroître cette masse» L'axe du tube coïncide avec le centre de gravité de masse reculante» 25 L'ensemble de berceau supporte les éléments en recul» Cet ensemble comporte un berceau 202, une tige centrale 32, une tige de piston de frein de tir (non représenté)3une cheville de centrage 45, un mécanisme d'alimentation du magasin 210, les tourillons de pointage en hauteur 212 et la commande de tir 214» 30 Le berceau 202 est une pièce rectangulaire, à sections transversales nervurées arrière, afin d'accroître sa résistance et sa rigidité» Les parties latérales du berceau comportent des plaquettes insérées qui servent de glissières 52 pour la masse reculante» Ces chemins sont centrés sur- l'axe du tube de canon et 35 s'étendent sur presque la longueur totale du berceau» La tige centrale 32, qui coulisse sur le centre de la culasse, est fixée à la fois à lsavant et à l'arrière de l'ensemble de berceau» Des 69 45142 8 2027161 parties de cette tige comportent des cannelures et des dents 70 qui coopèrent au fonctionnement de la came principale 22, et du mécanisme 74 de refoulement et de plateau, La rainure de la tige centrale 32 empêche la rotation de la came 22, et une position 5 d'arrêt lorsque le cliquet 68 accroche les dents 70* ménagées sur la tige centrale 32„ Le refouloir et la civière sont également calées sur la tige centrale» Un mécanisme de tir, coup par coup à indexation, est également placé à l'extrémité avant du berceau. Pour la facilité d'opération, une poignée 226 est placée sur le côté droit 10 de l'arme en arrière de la culasse. Ce mécanisme est relié par un ensemble à came et engrenage 227 afin d'assurer la rotation d'une came circulaire 236, afin de mettre en position indexée une fourche d'alimentation 238, La came 236 est accouplée à l'arbre d'alimentation 239» Qui est situé au-dessous de la culasse, et qui 15 est accouplé à l'ensemble de mécanismes2l0 d'indexation du magasin. Cet. ensemble de mécanismes 210, qui est monté directement sur l'extrémité avant du magasin 240, contient deux mécanismes et un couple classique d'engrenage conique. L'un de ces mécanismes comporte un ressort à torsion et à encliquetage, qui 20 permet la rotation du magasin pendant un temps supérieur à celui assuré par la rotation directe pendant le recul de la culasse. Le second mécanisme utilise un embrayage à glissement agencé dans l'engrenage conique. De cette manière une cheville peut être mise en place pour limiter le nombre de munitions qui doivent être 25 tirées. Lorsque le nombre voulu de coups a été tiré, la cheville est bloquée sur le magasin et celui-ci cesse de tourner. Les munitions pour le tir par rafales sont contenues dans le magasin 240, Ce magasin est supporté par quatre nervures 254 le reliant au berceau. Le magasin contient 3 roues à six dents 256, 30 placées de manière à supporter les munitions et à les guider, Le magasin peut être chargé de cinq munitions, à partir du dessus, par un passage 258 ménagé à l'arrière. Ce passage est agencé de manière à éviter que le sixième intervalle des dents puisse être chargé, cet espace étant nécessaire pour le déplacement de la fouche d'ail--35 mentation 238, Une biellette 260 d'indexation de rotation est montée sur l'arbre d'alimentation 239» en avant du magasin 240 et au-dessous de la culasse-, et sert à coordonner le déplacement du 69 45142 9 2027161 magasin et de la fourche d'alimentation» La came rotative 236, supportée par l'arbre d'alimentation 239» suit un toucheau 266 ménagé sur la culasse* afin de coordonner l'alimentation en munitions dans le cycle de l'arme. 5 Les tourillons de pointage en hauteur 212 sont placés suffisamment en arrière pour qu'une fosse de recul ne soit pas nécessaire sous toutes conditions de tir. L'équipement de commande de tir est monté sur ces tourillons et comporte une lunette de tir direct montée sur le côté droit et une lunette de tir indirect 10 montés sur le côté gauche» L'ensemble de tourelle d'affût assure le support de la masse oscillante et comprend la tourelle d'affût 370, des mécanismes de pointage en hauteur et en direction 372 et des équilibreurs 37^. 15 La tourelle d'affût 370 contient le support supérieur 376 de portée principale 378 de direction» Deux montants partent de cette portée pour supporter les tourillons de' pointage en hauteur, assurant le support de masse oscillante. Le mécanisme de pointage en hauteur est lié à chaque côté de la tourelle d'affût et en avant 20 du magasin. Deux écrous à rotule sont liés aux deux côtés latéraux du berceau alors que les vis de ces écrous avec des accouplements universels y sont reliées et suivent le mouvement de l'affût» La réduction de pas et d'engrènement de la vis de rotule est destiné à-assurer un taux d'inclinaison suffisant par tour du volantv 25 Une manivelle de pointage en hauteur est montée sur le côté droit de l'affût et permet le pointage avec l'aide des appareils de commande de tir» Le£ efforts nécessaires pour soulever l'arme n'entraînent qu'un couple maximum réduit, même lorsque le magasin contient cinq cartouches. La combinaison de vis et d'écrou 30 à rotule de ce mécanisme assure le verrouillage, la démultiplication mécanique des efforts, et la rigidication de la structure supérieure d'affût. Le mécanisme de direction utilise un secteur d'engrenage, de 40°, disposé sur la base d'affût autour de la portée principale, une roue de vis sans fin et un accouplement uni-35 versel. Le volant disposé sur le côté droit de l'arme convient aussi à l'utilisation de l'équipement de commande de tir» La démultiplication d'engrenage du mécanisme dé direction assure une vitesse convenable de déplacement par tour de manivelle. Le verrouillage 69 45142 10 2027161 de ce mécanisme est assuré par l'irréversibilité du mécanisme à roue et vis et à engrenage. Les équilibreurs sont intercalés entre la tourelle d'affût et le berceau. Ils sont constitués par des ressorts de 5 traction. Ces deux équilibreurs montent symétriquement à partir des deux côtés de l'affût, en arrière des côtés du berceau. Le support d'affût comporte une structure ou châssis d'affût 402, des flèches articulées 404 avec des bêches 406, des roues 408, et un ensemble de suspension et d'amortissement de rou-10 lement 410„ Le support d'affût comporte une ambase de portée principale de direction et de support de liaison à la fois pour les flèches et pour les roues de suspension. En avant de cette structure, est ménagée une plate-forme nervurée 412 sur laquelle l'extré-15 mité avant de l'arme repose en position de tir, cette plate-forme comporte une portée sphérique qui permet un placement facile de l'arme en direction transversale. Le support d'affût comporte aussi une cheville de liaison pour chacune des flèches. Ces flèches sont du type à caisson, leurs hauteurs, largeurs et épaisseurs de 20 matière, sont décroissantes,et elles sont munies de nervures internes de renforcement. Les bêches ont une surface d'appui suffisante sur le sol. Les roues, la suspension et les ensembles de vérins sont supportés à partir de la partie avant et du support d'affût. 25 L'ensemble de roues est supporté par deux biellettes pivotantes et comporte -aussi les amortisseurs de choc qui assurent la tenue de route. La suspension de roulement est assurée par des barres de torsion s'étendant chacune entre les roues. Le soulèvement des roues pour déposer l'arme sur la plate-forme est assuré par un mécanisme 30 à vis et à rotules associé à une manivelle à main. Les roues soulevées au-dessus du sol peuvent servir de balancier lorsque la plate-forme est abaissée, ce qui empêche l'arme de se retourner quand les flèches sont soulevées. Cet effet soulève les roues et les biellettes de suspension par détente des barres de torsion, 35 abaissant ainsi l'arme sur sa plate-forme. En position de route, les roues sont abaissées afin d'assurer la garde au sol pour le déplacement de transport. 69 45142 u 2027161 Il est important pour comprendre le fonctionnement de l'arme de connaître le cycle des opérations pendant une rafale de tirSo Toutes ces opérations successives peuvent être accomplies dans le temps de cycle normal de recul et de retour en batterie, 5 le cycle mécanisé est prévu de manière à porter au maximum le temps disponible pour la. fonction de tir automatique (dans le cycle normal) et à réduire la complexité de l'arme. La détermination de la séquence de tir automatique définit dans une large mesure le tir coup par coup aussi bien que 10 l'agencement essentiel de l'arme même. A - Cycle de fonctionnement par rafale. 1 - Cinq cartouches (ou moins) sont placées dans le magasin. 2 - Une cartouche est chargée dans la chambre 15 exposée et la culasse pivote sur la position de tir, amenant en même temps la cartouche du magasin chargée sur une position directement en dessous de la chambre supérieure. 3 - La détente est actionnée, le premier coup est tiré et le recul est amorcé. 2° 4 - Durant le recul, la cartouche qui est placée au-dessous de la chambre supérieure de culasse est refoulée dans celle-ci. 5 - Le recul se termine entre 50 et 173 cm de la position en batterie et, lorsque l'arme amorce son retour en batterie, 25 la culasse rencontre une came fixe et commence sa rotation. 6 - Lorsque la culasse dépasse en tournant le bloc de culasse, la douille tirée est extraite et éjectée. 7 - La culasse poursuit sa rotation suivant 180° dans une course de 48 cm, et poursuit son mouvement en avant. A l'appro- 30 che de la position de batterie, une nouvelle cartouche est introduite dans la chambre supérieure de culasse. La cheville de centrage aligne le tube avec la chambre inférieure chargée. 8 - La cartouche de la chambre inférieure est tirée et 35 le cycle est recommencé. Ce processus peut être représenté schématiquement en notant les temps nécessaires à chaque phase du cycle, dans les deux 69 45142 12 2027161 conditions représentées par les zones 2 et "J, des figures 10 et 9 respectivement» Le cycle est analogue pour le tir coup par coup à l'exception que la culasse doit être indexée sur la seconde posi-5 tion par chargement à la main» Après cette opération, le cycle est identique à celui du tir par rafale s <> Le fonctionnement de l'arme sera analysé dans les différentes phases qui constituent un cycle, c'est-à-dire l'alimentation, le refoulement et l'éjection. 10 B - Chargement et alimentation. Le magasin,, bien qu'il comporte des roues à six dents, ne peut recevoir que cinq cartouches au plus. La porte à charnière, située à l'arrière du magasin,est agencée pour n'exposer que cinq emplacements, l'emplacement unique nécessaire pour la fourche 15 d'alimentation restant vide. Les cartouches sont placées entre les dents des roues, et bloquées en position axiale. Cet agencement sert à deux fins, en premier lieu si l'arme est relevée pendant le chargement, les cartouches ne peuvent échapper vers l'arrière à l'emprise des roues, et en second lieu, les cartouches n'ont pas 20 besoin d'être placées avec précision, en direction axiale, pour assurer l'alimentation convenable sur la civière et le refouloir. L'énergie nécessaire au fonctionnement étant dérivée du recul, une cartouche doit être placée au début du tir dans la chambre de mise à feu. Ce résultat est obtenu par rotation du levier d'indexation 25 de position, lequel, par l'intermédiaire d'un train d'engrenage et d'un embiellage, entraîne la broche conique de centrage pour la retirer de 25 mm de la culasse, et la culasse peut alors être tournée dextrorsum (vue de l'avant) sur 90°. Ce même déplacement du levier entraîne l'arbre d'alimentation à 20,5 cm vers l'avant. 30 Cette opération,obtenue par une came et un embiellage, entraîne deux actions simultanées s pour la première,la fourche d'alimentation est déplacée sur un arbre, à 60° d'une position située en dessous de la culasse dans l'emplacement réservé du magasin, et pour la seconde,les roues dentées du magasin sont tournées de 60°, et 35 placent une cartouche en avant de la fourche d'alimentation. Cette fourche comporte un doigt rappelé par ressort qui permet d'accrocher la cartouche sur un arc de 220°. De cette manière cette cartouche est maintenue pendant l'opération d'alimentation. 69 45142 i3 2027161 Une cartouche peut alors être chargée dans la chambre ouverte, et le levier d'indexation est tourné en sens inverse. Les mêmes mécanismes que ceux déjà utilisés font tourner la culasse en position de mise à feu, bloquent la cheville de centrage et 5 entraînent la fourche d'alimentation qui supporte alors une cartouche afin de tourner en dessous de la chambre supérieure qui est libre. Le magasin ne tourne pas pendant cette opération. Les opérations de chargement et d'alimentation sont alors terminées. Le mécanisme de mise à feu, dès que la cheville de centrage est en 10 position, peut être déclenché par actionnement de la détente. Pendant la première séquence de rafale, les opérations sont effectuées automatiquement. L'actionnement est déclenché par le toucheau de came, lié sur le côté avant de la culasse à son .. grand diamètre, et la came d'alimentation montéesur l'arbre d'ali-15 mentation. Pendant les premiers 20 cm de recul, la came est actionnée et l'énergie de rotation est emmagasinée dans un ressort du mécanisme de mise en position indexée du magasin. Cette énergie peut alors être utilisée pour indexer le magasin, ainsi que les cartouches qu'^-l contient, à 60° pendant une période de temps plus 20 longue. En fait, durant le temps le plus court du cycle, l'accé- O lération angulaire de cartouches peut être maintenue à 6 rad/s . Pendant la phase d'alimentation, dans laquelle la cartouche est amenée du magasin sur la civière, l'accélération résultante maximale à nouveau dans la zone 7, dans le cas le plus désavantageux , peut être p 25 représentée comme étant inférieure à 5 rad/s . C - Centrage - Le dispositif de centrage assure l'alignement de la chambre de feu et du tube, à 0,4 mm près. Les rayures du tube peuvent être dégagées afin de minimiser l'effet d'un faible défaut 30 d'alignement. Lorsque les parties en recul approchent de la position de batterie, la position angulaire est maintenue indirectement par 11 intermédiaire de la tige de centrage. A 2,5 cm, en avant de la position de batterie, une cheville conique disposée sur le berceau 35 péiètre dans un trou de l'extrémité avant de la culasse. Cet agencement assure l'alignement final nécessaire. Lorsque la culasse est tournée à la main pour le tir coup par coup, l'a cheville est automatiquement dégagée. 69 45142 i4 2027161 D - Refoulement La fonction du mécanisme de refoulement est d'introduire dans la chambre la cartouche alimentée sur la civière à partir de la fourche d'alimentation. Cette phase, suivant la con-5 ception du cycle, doit être accomplie pendant le recul. Deux considérations importantes doivent être précisées avant de décrire l'opération. En premier, la longueur du recul varie suivant la portée de tir et l'angle de hauteur, depuis un minimum de 58 cm Jusqu'à un maximum de 173 ou environ. En second lieu, la sensibilité 10 de la fusée d'amorçage limite la vitesse d'introduction dans la chambre à un maximum de 610 cm. Le refouloir lui-même est assemblé par queue d'aronde à la tige centrale et relié par un ressort et un amortisseur hydraulique à la culasse. Le mouvement nécessaire du refouloir et de ia civière 15 dans toutes les zones est obtenu par le fonctionnement d'un amortisseur hydraulique, et un ressort inversé. Le signal reçu par le système est constitué par la vitesse et le déplacement de la masse reculante. Lorsque l'arme est tirée de la zone 2, sous -5° d'Inclinaison, le recul est 50 cm, ainsi le refouloir doit amener la douille 20 en avant de 50 cm (l'arrière du magasin est situé à 102 cm de la tranche arrière de culasse) pour placer la cartouche dans la chambre. Pendant cette vitesse réduite (la vitesse maximale est 17 ms) l'effort engendré par l'action de l'amortisseur hydraulique surmonte le rappel du ressort, le refouloir et le projectile restent 25 en arrière de la culasse en recul. L'équation de fonctionnement est : x"e - c(x'R - xc) (lx'R - x'ci) - p - k (xR - xc) + g sin jzf - dans laquelle m = masse de la civière, du refouloir et munition, 2 éléments p = charge du ressort 113 kg. o ' p 30 c = coefficient d'amortissement 2,7 kg m s 4 - «aigle de site en degré k = gradien de ressort 0,00014 kg m p g = constant de masse 9jB5 ms x , x' , x" = déplacement,- vitesse accélération de la. cartouche C C C 35 Xj^, x'R = déplacement, vitesse de la masse reculante (système M, K, S) 69 45142 15 2027161 Les zones intermédiaires de" tir entraînent des vitesses dejrecul comprises entré ces deux extrêmes. Dans la zone 2, la vitesse relative de chargement est ^>6 ms. Pour la zone 7 la vitesse relative de chargement est de 2,3 ms. La cartouche dans 5 cette séquence, est accélérée vers l'arrière à 46 ms . Le projectile est maintenu par la fourche qui accroche la ceinture du projectile. Cette phase est continuée jusqu'à ce que la culasse recouvre sensiblement l'arrière du projectile. De cette manière, la fourche rappelée par ressort est écartée de la ceinture. La 10 cartouche, lorsque le refouloir est arrêté complètement en ce point, atteint une. vitesse d'introduction, dans la chambre, approximative de 7,9 ms. Le mécanisme peut être agencé, de manière à assurer une vitesse constante du refouloir depuis l'instant où la culasse assure le dégagement de la fourche et de la cartouche. 15 Dans ce cas, la cartouche continue vers l'arrière à 4,6 ms. La cartouche est chargée à 149 en en arrière de la position en batterie. A ce moment, la vitesse relative d'introduction n'est que 2,3 ms-; puisqu'il n'y a pas d'accélération pendant cette période, il n'y a pas possibilité de séparation de la douille et du projectile. 20 Dans cette phase, la civière est déplacée avec le refouloir. Lorsque la civière est en dessous du magasin, en attente de la cartouche en position d'extension, sa longueur est environ 66 cm„ Lorsque la culasse et le refouloir viennent ensemble, et que le nez du projectile entre dans la culasse, la civière commence 25 à s'éclipser. La civière est agencée de manière à permettre à la cartouche d'être avancée et chargée sans qu'il y ait cisaillement des ceintures du projectile. Lorsque la cartouche est complètement introduite, le refouloir et la civière ont une longueur effective de 38 cm. Cette marge élimine la nécessité dlune~fosse de 30 recul lorsqu'un tir à grande distance sous grande inclinaison est effectué. E - Fonctionnement de culasse Pendant le recul, la culasse est déplacée vers l'arrière en entraînant le tube principal de came. La culasse ne tourne pas 35 puisqu'elle est liée à la tige centrale par une rainure de came en ligne droite. Le tube de came comporte un cliquet qui frotte sur les dents de la tige centrale. Ces dents sont agencées entre 50 69 45142 16 2027161 et 173 en en arrière de la position de batterie» Lorsque l'arme cesse de reculer, à un point compris entre 50 et 173 cm, déterminé par l'angle d'inclinaison de l'arme et la zone, et amorce la remise en batterie, le cliquet engrène avec les dents de cette 5 partie de la tige centrale» Cette action verrouille la came sur la tige centrale qui est fixe à la fois en translation et en rotation, et empêche son déplacement vers l'avant avec la masse reculante» Deux touchaux de came (ayant 3,8 cm de diamètre chacun) sont opposés diamétralement sur l'alésage intérieur de la culasse, 10 et sont au contact de la came et obligés de tourner, entraînant ainsi l'ensemble complet de culasse en rotation» La came est line hélice modifiée, agencée pour communiquer 180e v.e rotation à la culasse dans les pxemiers 47,5 cm de recul» La course minimale de recul étant de 50 cm, il reste 2,5 cm pour 15 venir au contact de la cheville de centrage» L'agencement de came est tel que seulement 1° de rotation est assuré pendant les 7,5 premiers cm, d'une course totale de 38 à 48 cm» Ceci assure le temps nécessaire à l'amortissement des oscillations angulaires de l'ensemble La came est agencée de manière à minimiser les accé-20 lérations de rotation et de translation et de maintenir ainsi les efforts d'inertie résultants à une faible valeur» L'accélération angulaire la plus élevée survient lorsque la culasse commence juste à rentrer en batterie et l'accélération transistoire est faible» La came assure sous les conditions potentielles les plus sévères, 25 c'est-à-dire celles de la zone Js que le déplacement angulaire en fonction du temps est représenté par une cycloîde» L'éjection a lieu durant cette phase de rotation» Lorsque la culasse atteint l'extrémité des premiers 50 cm de la course de retour en batterie, les touchaux de came dégagent le cliquet des dents de la tige 30 centrale» Le tube de came est alors amené en arrière avec la culasse» Un ressort entraîne le tube de came vers l'arrière sur la position de départ du cycle» F - Extraction et éjection L'extraction de la douille tirée est amorcée pendant 35 le retour en batterie lorsque la culasse a tourné de 68°, ce qui la dégage du bloc de culasse» En ce point (la position de ce point change avec la zone), la plaque d'éjecteur avec ses doigts en forme 69 45142 17 2027T61 de U, qui sont en avant du bourrelet de la douille venant d'être tirée, est frappée par un doigt du tube de came, lequel n'a pas de vitesse vers l'avant en ce point, La plaque extractriceest obligée de pivoter autour 5 d'une de ses extrémités et d'entraîner la douille hors de la culasse, lorsqu'elle est frappée par un bossage agencé sur la paroi de came» La forme de l'éjecteur est telle que la vitesse communiquée à la douille est égale à trois fois celle du retour en batterie à cet instant, et dirigée vers 1'arrière„ 10 La vitesse minimale d'éjection est rencontrée dans la zone 2 qui est de 5»5 ms, le maximum étant de 12,8 ms dans la zone 7. La rotation de la culasse pendant ce temps imprime à chaque douille éjectée une vitesse tangentielle, perpendiculaire à la direction arrière d'éjection» Cette vitesse tangentielle est approximati-15 vement le tiers de la vitesse d'éjection» Le point d'extraction et la direction d'éjection étant connus dans chaque zone, un guide d'éjection peut être ajouté au berceau pour éviter que les douilles tirées ne vjenneit frapper les servants ou le matériel» Le mécanisme d'éjection étant positif (c'est-à-dire qu'il n'utilise 20 pas de ressort ou dispositifs à pressions), il est certain que là douille est éjectée même si des efforts élevés de collage sont créés dans la culasse. L'invention n'est évidemment pas limitée par l'exemple décrit qui peut comporter des variantes et modifications. 69 45142 18 2027161 REVENDICATIONS 1c Pièce d'artillerie automatique, à tir rapide,' carac térisée en ce que s a) un dispositif de support comporte un premier axe longitudinal; 5 b) un tube unique, qui comporte un second axe longitu dinal parallèle au premier, est monté sur ce dispositif de support pour aller et venir selon cet axe en recul et en retour en batterie; c) un ensemble de culasse comporte plusieurs chambres agencées en cercle autour d'un troisième axe longitudinal, qui est 10 parallèle au premier, est monté sur ledit dispositif de support en arrière du tube pour aller et venir dans le mouvement de recul et de retour, et est tourné autour de ce même axe afin d*aligner successivement chacune desdites chambres avec le tube en arrière de celui-ci suivant le premier axe longitudinal; 15 d) un dispositif de chargement, monté sur ledit dispo sitif de support, comprenant un dispositif de transfert pour amener une cartouche sur l'une des directions opposées un trajet parallèle au troisième axe, à partir d'une position fixe initiale, un dispositif de détection accouplé audit ensemble de culasse pour 20 émettre un signal correspondant à la vitesse de recul dudit ensemble de culasse, un premier dispositif d*actionnement accouplé audit dispositif de transfert et audit dispositif de détection pour déplacer ledit dispositif de transfert dans un sens convenable de l'un des deux sens opposés et suivant une vitesse convenable 25 variable, vers un point variable dudit trajet en contact fonctionnel avec l'extrémité arrière de l'une desdites chambres, a fin de course de recul dudit ensemble de culasse, afin que la cartouche soit chargée dans l'une desdites chambres à une vitesse relative réduite entre le dispositif de transfert et l'ensemble de culasse» 30 Zo Pièce d'artillerie selon la revendication précédente, caractérisée de plus en ce que ledit ensemble de culasse comprend, une culasse à plusieurs chambres, un second dispositif d'actionnement fonctionnant durant la course de recul 'de ladite culasse pour l'indexer autour du 35 troisième axe longitudinal et de permuter la chambre suivante à l'alignement dudit tube» 69 45H2 i9 2027161 3o Pièce d'artillerie selon la revendication 1, caracté risée de plus en ce que les chambres de culasse au nombre de deux sont opposées diamétralement autour du troisième axe longitudinal, un dispositif d'extraction fonctionnant durant la 5 course de recul de ladite culasse, pour extraire la douille de la dernière chambre qui a été mise à feu, et un second dispositif d'actionnement fonctionnant pendant la course de remise en batterie, pour faire tourner ladite culasse afin de dégager la dernière chambre mise à feu hors de l'alignement du tube, et d'amener la 10 chambre chargée en alignement avec ce tube0 4° Pièce d'artillerie selon la revendication 3, caracté risée de plus en ce que le dispositif de support comprend, un berceau ayant plusieurs glissières de guidage parallèles audit premier axe longitudinal, et des plaques avant et 15 arrière et une tige centrale principale fixée entre celles-ci parallèles au premier axe longitudinal, et ledit ensemble de culasse comprenant un ensemble support de culasse ayant des coulisseaux coopérant avec ladite glissière de berceau, lesdites plaques avant et arrière maintenant 20 ladite culasse entre elles, cesdites culasses et ces plaques avant et arrière ayant des alésages longitudinaux laissant passer ladite tige centrale, afin de maintenir ladite culasse et de permettre sa rotation autour de cette tige0 25 5» Pièce d'artillerie selon la revendication 4, caracté risée de plus en ce que le second dispositif d'actionnement comprend, une came cylindrique ayant un alésage central longitudinal recevant ladite tige centrale et une surface extérieure 30 comportant deux fentes de came hélicoïdales et deux fentes longitudinales de retour en batterie diamétralement opposées et traversant les premières, cette came cylindrique ne pouvant tourner autour de la tige centrale et étant libre de se déplacer longitu-dinalement sur celle-ci, tout en comportant un dispositif addi-35 tionnel de verrouillage permettant d'empêcher ce déplacement longitudinal par rapport à ladite tige centrale, cette culasse pouvant pivoter sur.la came cylindrique et ayant deux touchaux de came diamétralement opposés engageant 69 45142 20 2027161 respectivement lesdites fentes de came pour suivre les fentes longitudinales de recul pendant le mouvement en arrière par rapport au dispositif de came cylindrique et pour suivre les fentes hélicoïdales pendant le déplacement relatif en avant du dispositif 5 cylindrique de came, de manière qu'immédiatement avant le tir d'une cartouche, le dispositif de culasse et de came cylindrique soit en position extrême avancée, lesdits touchaux de came se trouvant aux intersections avant des fentes cycloîdales et de retour, et 10 à la suite de la mise à feu, ladite culasse recule avec lesdits touchaux de came suivant les fentes de retour,, et le dispositif de came étant stationnaire, jusqu'à ce que lesdits touchaux de came atteignent les intersections arrières des fentes hélicoïdales et de retour, afin que le dispositif de came recule 15 avec la culasse jusqu'à ce que celle-ci atteigne le point extrême du recul, et que le dispositif additionnel de verrouillage fonctionne pour empêcher le mouvement vers l'avant du dispositif de came, de sorte que la culasse revienne en batterie vers l'avant, avec lesdits touchaux en contact des fentes hélicoïdales, afin 20 de faire tourner la culasse de 180° par rapport à la came stationnaire, jusqu'à ce que le touchau atteigne les intersections des fentes hélicoïdales et de retour et fasse cesser le verrouillage additionnel, afin de permettre le mouvement vers l'avant du dispositif de came, et le déplace vers l'avant jusqu'à ce que ladite 25 culasse atteigne la position de retour en batterie» 6o Pièce d'artillerie selon la revendication 5, carac térisée de plus en ce que ledit dispositif de verrouillage additionnel comprend deux séries de dents diamétralement opposées dont les pointes 30 sont orientées vers l*arriere,et ménagées dans ladite tige centrale, et deux cliquets de verrouillage pivotant vers l'avant sont respectivement disposés dans lesdites intersections avant de fentes de came et sont dirigés vers l'extérieur pour engager nor-35 malement lesdites séries de dent respectives et peuvent être actionnés par lesdits galets de touchau lorsqu'ils sont dans les intersection avant, afin' de dégager lesdites dentso 69 451 M 21 2027161 7» Pièce d'artillerie selon la revendication 1, carac térisée de plus en ce que ledit dispositif de transfert de munition comprend une civière destinée à recevoir line cartouche de munition, 5 ledit premier dispositif d'actionnement comprenant un refouloir ayant une crémaillère en prolongement longitudinal, un cylindre fixé à ladite culasse et ayant une crémaillère de prolongement longitudinal, un piston coulissant dans ledit cylindre ayant un 10 organe de prolongement longitudinal fixé à un boîtier d'engrenage, et ayant un orifice longitudinal traversant ce piston entre ses extrémités avant et arrière, deux pignons d'engrenage calés sur un axe commum dudit boîtier d'engrenage, un des pignons engrenant avec ladite cré-15 maillère dudit refouloir, l'autre pignon engrenant avec lesdites crémaillères du cylindre, ledit dispositif détecteur comprenant, un ressort rappelant normalement ledit boîtier d'engrenage et le piston vers l'avant dans le sens de retour en 20 batterie, et un fluide hydraulique disposé dans ledit cylindre et destiné à s'écouler entre les surfaces avant et arrière dudit .piston à travers ledit orifice, afin que le sens et la vitesse du mouvement de ladite 25 . crémaillère répondent aux effets combinés de sens et de vitesse de ladite crémaillère du cylindre qui est fixée à ladite culasse et au sens et à la vitesse dudit boîtier d'engrenage, lequel répond à l'écoulement dudit fluide à travers ledit orifice de position.