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AFFUT POUR MITRAILLEUSE
La présente invention concerne un affût pour mitrailleuse, particulièrement applicable au tir sur but aérien, du type comportant, en plus du pointage en azimut, un pointage latéral dit en toit et balayage obtenu par pivotement de l'arme autour dtun axe normal au berceau.
On sait en effet que, lors d'un tir sur un objectif aérien se déplaçant à grande vitesse, la vitesse de variation des angles de site et d'azimut dépend de la distance à laquelle se trouve l'objectif : lorsque le but est très éloigné de l'ar- me, les variations que le pointeur est obligé de donner à ces angles, pour suivre le but, sont lentes, de sorte que, pour la précision du pointage, on est obligé d'avoir des commandes très démultipliées en site et en azimut. Il en est tout autrement lors-
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que le but se trouve à faible distance et en particulier lorsqu'il passe au-dessus du point où se trouve l'arme. Soit en effet XX'
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,,;,; (figure 1) la trajectoire de l'avion, 0 l'emplacement de l'arme et xxt la projection sur le sol de la trajectoire du but.
Lorsque l'avion se déplace de B en B', en restant assez éloigné de l'arme, la variation bOb' = A de l'angle d'azimut n'est pas très élevée, de même que celle B'Ob' - BOb = s de l'angle de site, de sorte que le pointage peut être effectué pendant cet espace de temps au moyen d'une rotation azimutale A et une deuxième rota- tion en hauteur s de l'arme. Par contre, lorsque l'avion se dé- place de B' en B", ou de B" en B"', c'est à dire à une très fai- ble distance de l'arme, les variations des angles d'azimut et de site sont très considérables, de sorte que le pointeur éprouve de très grandes difficultés à suivre le but en actionnant les commandes très démultipliées dont il dispose.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé d'adjoindre aux deux pointages ci-dessus un pointage supplémentaire, consistant à faire pivoter n l'arme dans le plan du berceau. Dans ces conditions, lorsque l'avio @ se déplace, par exemple de B' en B", le pointeur pourra le suivre au moyen de deux rotations, la première étant une rotation du ber- ceau en site s@ = B'OC et la deuxième étant la rotation Il - COB", appelée balayage. Cette deuxième rotation, n'ayant pour effet que de faire pivoter l'arme seule sur le berceau, n'exige pas d'effort considérable, de sorte qu'elle peut être effectuée très rapide- ment, à l'aide d'une commande peu démultipliée.
La réalisation des affûts de ce genre, comportant le pointage supplémentaire latéral, présente certaines difficultés, parmi lesquelles on peut mentionner en premier lieu le passage du pointage en azimut au pointage latéral, la disposition du correc- teur de tir et sa liaison à l'arme mobile dans le plan du berceau, et enfin l'équilibrage des parties mobiles en site de l'affût, qui est rendu d'autant plus difficile que cet affût doit recevoir des angles de pointage en hauteur supérieurs à 90 pour que le poin- teur puisse suivre l'avion se déplaçant à grande vitesse au-dessus du point où se trouve située l'arme.
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L'affût faisant l'objet de la présente invention a pour but de résoudre les problèmes indiqués ci-dessus ; est carac- térisé par le fait que le pointage en azimut et le pointage la- téral sont effectués à l'aide d'un même volant de manoeuvre, le passage d'un mode de pointage à l'autre étant commandé par un embrayage actionné soit à la min, soit automatiquement pour une valeur déterminée de l'angle de site.
A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et représenté au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif faisant l'objet de l'invention,
La figure 1 est un schéma qui a été rappelé ci-dessus pour expliquer le principe du pointage latéral.
La figure 2 est une vue simplifiée, en perspective, de l'affût faisant l'objet de l'invention.
La figure 3 représente une vue complète de l'arme en coupe suivant la ligne brisée III-III-III de la figure 8,
Les figures 4 et 5 représentent, en coupe horizontale, deux variantes du dispositif d'embrayage.
Les figures 6 et 7 représentent, respectivement en élé- vation de face et de profil, un affût muni d'un dispositif de commande automatique du passage du pointage en azimut au pointage latéral.
La figure 8 est une élévation latérale de l'affût, côté correcteur.
La figure 9 en est une coupe verticale pratiquée suivant le plan de symétrie du berceau.
La figure 10 est une vue en bout de l'affût, montrant le montage du correcteur avèc oupe transversale partielle par le dispositif équilibreur.
La figure 11 est un schéma permettant d'expliquer le principe de l'équilibreur.
La figure 12 représente cet équilibreur en élévation de face.
La figure 13 en est une coupe axiale.
L'affût représenté dans les figures 2 à 5 comporte une
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tourelle 1, orientable en azimut à l'aide d'un pivot 2, suscepti- ble de tourner dans un alésage du bâti fixe 3. Sur la tourelle 1, se trouve pivoté, autour des tourillons 4,4', un berceau 5 orien- table en site. Le canon 6 de l'arme est fixé sur un faux berceau 7 pivoté autour d'un axe 8 normal au berceau 5. Le faux berceau 7 comporte, à son extrémité supérieure, un secteur denté 9 en prise avec une vis sans fin 10 portée par un arbre horizontal 11, tourillonné à l'extrémité du berceau 5.
La vis sans fin 10 pourrait être entraînée en rotation par un volant 12 (figure 2), monté fou sur l'axe des tourillons, entraînante par l'intermédiaire d'un dispositif d'embrayage com- mandé par le levier 13, l'un ou l'autre des arbres 14,15 comman- dant respectivement, par pignons d'angle, la vis sans fin 10 du pointage latéral ou celle 16 du pointage azimutal, cette der- nière étant en prise avec une roue dentée 17 solidaire de la par- tie fixe de l'affût.
Toutefois, dans la forme de réalisation représentée dans les figures 3,4 et 5, le volant de commande 12 est monté sur la tourelle et il entraîne, par l'intermédiaire de pignons dtangle 18, un arbre 19 tourillonné dans un carter 20 renfermant un dis- positif d'embrayage constitué par un pignon baladeur 21 monté à clavetage coulissant sur l'arbre 19 et commandé par un levier 22 pivoté en 23 sur la tourelle et muni d'une fourche 24 s'enga- géant dans une gorge ménagée dans la douille 25 solidaire du pi- gnon 21. Ce pignon 21 vient en prise, dans ses deux positions, avec les pignons 26 eu 27 montés respectivement sur les arbres 28 et 29 tourillonnés dans le carter 20.
L'arbre 28 transmet son mouvement, à l'aide de pignons d'angle 30 à l'arbre 31 monté dans la tourelle (fig. 3), lequel, à son tour, entraîne, par l'intermédiaire du pignon 32, du pignon à douille 33 monté fou sur le tourillon 4-1 et du pignon 34, l'arbre 35 monté dans le berceau 5 et relié, par les pignons d'angle 36, à l'arbre 11 portant la vis sans fin 10 en prise avec le secteur denté 9 du faux-berceau.
L'arbre 29 (figure 4) porte, sur son prolongement, la vis sans fin 16 qui engrène avec la roue dentée 17 calée sur
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le socle fixe 3 de l'affût, de sorte que, lorsque l'arbre 29 est entraîné par le volant 12 par l'intermédiaire du pignon baladeur 21, la tourelle se trouvè entraînée dans un mouvement de rotation azimutale autour du tourillon vertical 2.
Dans la variante représentée en figure 5, le levier commandant le dispositif d'embrayage est monté sur le volant 12 : à cet effet, ce volant entraîne une douille creuse 37 tourillonnée dans le carter 20 ; cette douille, est monté, par clavetage coulissant, le pignon baladeur 21, ledit clavetage étant constitué par une goupille 38 mobile dans une rainure longitudinale de la douille 37 et traversant une pièce cylindrique 39, mobile à l'intérieur de la douille 37, et repoussée par un ressort à boudin 40 logé dans ladite douille. Sur la pièce 38, est attelée une bielle 41 actionnée par le leveir coudé 42 articulé en 43 sur la poignée 44 du volant de manoeuvre 12.
Lorsque ce levier 42 est dans sa position de repos (figure 5), il actionne le pi- gnon 27 de la commande en azimut, tandis que, lorsque le poin- teur applique ce levier 42 contre la poignée 44 du volant 12, le pignon 21 vient en prise avec le pignon 26 de la commande du poin tage latéral : le passage d'un mode de pointage à l'autre est ainsi effectué par une manoeuvre extrêmement simple à l'aide d'organes se trouvant à la portée immédiate de la main du poin- teur.
En se reportant aux figures 6 et 7, dans lesquelles le passage du pointage azimutal au pointage latéral est commandé automatiquement lorsque le pointage en hauteur dépasse un angle déterminé correspondant à une position rapprochée du but, on voit que le berceau 5 porte, sur un de ses flasques latéraux 45, une butée 46 qui vient heurter, pour un angle de site déterminé, l'extrémité d'un levier 47 monté fou sur l'axe des tourillons 4,4' de l'affût et rappelé par un ressort 48. Ce levier 47 est accouplé, par les pignons d'angle 49, 50, à un système articulé comprenant une bielle 51, une barre transversale 52 et un balan- cier 53 articulé en 54 et muni à son extrémité d'une fourche actionnant le pignon baladeur 21 du dispositif d'embrayage.
Bien
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entendu, le± deux commandes de cet embrayage, manuelle et auto- matique, peuvent être conjuguées.
La commande en site du berceau est réalisée d'une ma- nière connue (figures 3 et 8) au moyen d'une roue dentée 55, calée sur le tourillon 4 et enfermée dans un carter 56 dans un appendi- ce 57 duquel est logée une vis dans fin entraînée par le volant de pointage en site 580
On peut envisager dans certains cas, et notamment si l'affût est monté à bord d'un avion, de supprimer complètement le pointage azimutal en conservant la possibilité de tirer dans deux directions opposées, par exemple vers l'avant et l'arrière de l'avion (tir en chasse et tir en retraite) avec un champ latéral limité par le déplacement de l'arme sur le berceau, et un champ en hauteur pouvant être égal et même dépasser 1800.
Dans cette disposition, il est nécessaire'de pouvoir faire effectuer à l'arme une rotation de 180 sur elle-même, afin de ramener dans une position convenable les organes d'ali- mentation et d'éjection. Cette rotation de l'arme autour de l'a- xe de son canon est déjà appliquée pour certains supports de mitrailleuses pointées à la crosse et libres en rotation dans leur collier. Dans le cas examiné ici, le montage de l'arme est réalisé de la manière suivante (fig. 9): le berceau 5 pré- sente un alésage 59 dans lequel peut tourner une douille 60 dans laquelle est monté, à frottement doux, le tourillon 61 solidaire du faux-berceau 7. Ce faux-berceau comporte, au-dessus du tou- rillon 61, un palier 62, dans lequel est montée une douille 63 calée sur l'arme 6.
Cette douille 63 est munie d'un pignon 64, en prise avec un pignon 65 monté à l'extrémité supérieure de la douille 60, qui comporte, à son autre extrémité, un volant de ma- noeuvre 66 dont la rotation provoque de cette manière la rotation de l'arme 6 sur elle-même. Ce mouvement pourrait d'ailleurs être commandé automatiquement par roulement du pignon 65 sur un sec- teur fixe pendant le pointage en hauteur.
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Dans la solution adoptéé, l'arme ne peut faire qu'un demi-tour sur elle-même, de façon à amener toujours l'éjection du coté préféré pour la facilité du fonctionnement.
L'affût faisant l'objet de l'invention comporte, ainsi qu'il a été indiqué, un correcteur de type connu approprié au tir anti-aérien, et dont le montage sur cet affût comporte cer- taines particularités qui seront décrites ci-dessous :
Ce correcteur comporte un bâti 67 relié d'une manière connue à la tourelle. Ce bâti 67 comporte, à sa partie supérieure (fig. 3), un plateau-but maintenu constamment horizontal et auquel est reliée la tige-mère, du correcteur munie d'une lunette et articulée au bras faux-canon de ce correcteur.
Le bras faux-canon du correcteur est constitué par un châssis 68 porté par une fourche 69 fixée au tourillon 4 de l'af- fût, ledit châssis 68 pouvant pivoter sur cette fourche grâce aux pivots 70,70'. Le châssis 68, représentant le bras faux- canon du correcteur, est maintenu parallèle à l'arme 6 au moyen d'une barre de conjugaison 71 emprisonnée par une fourche 72 tourillonnée dans le faux-berceau 7, cette barre 71 étant d'autre part guidée dans les chariots 73,73' coulissant dans des rai- nures latérales ménagées sur le berceau 5, ce dispositif de gui- dage ayant pour effet de maintenir la barre 71 constamment pa- rallèle à l'axe des tourillons 4,4' de l'affût. Les chariots 73,73', qui ne sont pas indispensables au point de vue ciné- matique, servent à donner à l'ensemble une plus grande rigidité.
Cette barre 71 se trouve en outre articulée au châssis faux-canon 68 de manière à constituer, avec ce dernier et avec l'arme 6, un parallélogramme déformable, cette articulation étant réalisée au moyen d'un collier 74 (figs. 3,8 et 10), dans lequel est fixée la barre 71 et qui est pivoté dans le châssis 68 par les pivots ?59 75'. L'extrémité de la barre 71 est munie d'une chape 76, dans laquelle est articulée la lunette de visée 77,reliée par une bielle 78 à la tige-mère téléscopique 79 du correcteur, arti- culée d'une part, à l'aide d'un joint à cardan 80, sur le collier 74, et attelée d'autre part, en 81, au plateau-but du correcteur
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67.
Dans le cas du tir avant-arrière sur avion, le correcteur peut être très simplifié et servir seulement à la correction du mouvement du tireur obtenue par composition d'un vecteur égal à V Vo dirigé suivant l'axe avant-arrière de l'avion et en sens in- verse de la marche, avec un autre vecteur fixe constitué par la distance Z des cardans (figo 4). Le plateau-but est supprimé, les dispositions des liaisons de la lunette à l'arme restent les mê- mes.
La figure 11 représente, comme indiqué ci-dessus, un sché: ma permettant de comprendre le principe du dispositif d'équili- brage faisant également l'objet de la présente invention. Soit 0 la trace sur le plan de la figure de l'axe des tourillons de l'ar'- me autour duquel peut pivoter un bras 0, représentant toutes les pièces à équilibrer, et dont le centre de gravité se trouve en G.
En appelant r la distance du centre de gravité G à l'axe 0, et 2a l'angle que fait le bras C avec la verticale G1GO, le cou- ple'à équilibrer est donné par l'expression
Pl - Pr sin.2a
Soit 0' un autre axe tournant deux fois moins vite que. l'axe 0 et entraîné par exemple à l'aide d'un pignon R calé sur l'axe 0 et en prise avec un pignon R', d'un diamètre double du précédent et calé sur l'axe 0'. Soit, d'autre part, un bras AB entraîné en rotation par l'axe O' et calé de telle manière sur cet axe qu'il occupe la position horizontale AOBO lorsque le bras 0 est vertical.
L'extrémité A du bras AB, dont la longueur peut être appelée 2r', s'appuie, par exemple au moyen d'un galet, sur une traverse horizontale D portée par une tige 3 solidaire d'un piston F comprimant un ressort H. Lorsque le bras 0 fait un angle 2a avec la verticale, le bras AB fait un angle a avec l'ho- rizontale; il impose donc au ressort H une flèche f égale à r'sin. a.
En appelant K la pression en kilogrammes correspondant à une flèche égale à l'unité de longueur, le couple résistant fourni par le dispositif s'exprime par
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Kfm = K x r'sin a x r'cos a = Kr'2sin a cos a
Pour que l'équilibre rigoureux soit obtenu, quel que soit l'angle de site, il faut et il suffit que K et r' soient choisis de telle manière que '
Kr'2 = 2 pr
Dans la forme de réalisation du dispositif d'équilibrage représenté en figures 10,12 et 13, et dont on vient d'énoncer le principe, l'un. des tourillons de l'affût porte un pignon 82 en prise avec un pignon 83 d'un diamètre double calé sur un ar bre 84 jouant le rôle de l'axe 0' de la figure 11.
La traverse unique D de la figure 11 est remplacée ici par deux chariots 85, 85' pouvant coulisser verticalement dans un cadre 86, tandis que le ressort H fournissant le couple d'équilibrage est rempla- cé par des câbles élastiques 87,87' reliant les deux chariots et tendant à les rapprocher, tandis que le bras tournant 88 tend à les écarter l'un de l'autre. Le dispositif faisant l'objet de l'invention prévoit des moyens pour régler la tension de ces câ- bles élastiques de manière à pouvoir compenser des influences va- riables, telles que celle du vent dans le cas ou ltaffût se trouve monté sur une tourelle d'avion, ou la variation du couple à équilibrer due au déplacement latéral du canon.
A cet effet, l'arbre 84, tourillonné dans le carter 86, est réalisé sous forme d'une douille creuse, et il porte un bras tournant en forme de fourche 88, dans lequel est tourillonnée une vis 89 dont les deux parties sont filetées en sens contraire. Deux cou- lisseaux 90, 90', sur lesquels s'appuient les chariots 85, 85', se trouvent engagés aux deux extrémités opposées de la vis 89, qui peut être mise en rotation au moyen d'un bouton 91, ou d'une manivelle entraînant un arbre 92 logé dans la douille 84 et por- tant un pignon d'angle 93 susceptible de venir en prise avec le pignon d'angle 94 monté sur la vis à double filet 89, lorsqu'on appuie sur le bouton 91 de manière à comprimer son ressort de rappel 95.
Il est clair ' que la rotation de la 'vis 89 provoque un déplacement vertical en sens contraire des deux chariots 85, 85', et partant une variation de la tension des câbles
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élastiques 87, 87'. Ce réglage de la tension des câbles élas- tiques peut être effectué, soit à la main en agissant, comme in- diqué ci-dessus, sur le bouton 91, soit automatiquement au moyen d'un dispositif contrôlé par l'angle de pointage latéral et éventuellement par la vitesse de déplacement, lorsque l'affût est monté sur une tourelle d'avion.
Bien entendu, les formes de réalisation qui viennent d'être décrites ne sont données qu'à titre d'exemple non limi- tatif, et peuvent être modifiées sans sortir du cadre de l'in- vention. Par exemple, tous les dispositifs indiqués dans la pré- sente description pourraient s'appliquer, presque intégralement, à un affût dans lequel le pointage latéral auxiliaire serait ob- tenu, non pas par le pivotement de l'arme dans le plan du ber- ceau, mais par une rotation du berceau lui-même autour d'un axe horizontal normal à l'axe des tourillons.
Dans ce cas, le pointage en hauteur a lieu dans un plan oblique qui contient l'axe horizontal, normal à l'axe des tou- rillons, et l'axe de l'arme. Le pointage latéral consisterait à faire tourner ce plan autour de l'axe horizontal normal. Les liaisons de la lunette à l'arme pourraient être les mêmes que celles qui ont été indiquées plus haut.
REVENDICATIONS ,Ayant ainsi décrit notre invention et nous réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui nous pa- raitraient nécessaires, nous revendiquons comme notre propriété exclusive et privative.
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