BE730308A

BE730308A -

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Publication number: BE730308A
Authority: BE
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1969-03-24
Publication date: 1969-09-24

Description

"Perfectionnements aux moyens utilisés pour le tir de projectiles à l'aide d'un canon sans recul*
La présente invention a pour objets des perfectionne- ments aux moyens utilisés pour le tir de projectiles à l'aide d'un canon sans recul.

Ces perfectionnements s'appliquent plus spécialement encore aux canons sans recul du type comprenant e.a. une chambre de combustion prolongée, vers l'avant, par l'âme du canon et, vers l'arrière, par une tuyère. La chambre de combustion est en l'occurrence destinée à recevoir une charge de poudre dont les gaz de combustion remplissent une double fonction : d'une part, ils propulsent le projectile, et, d'autre part, en s'échappant par ladite tuyère, ils annulent ou réduisent l'effet de recul.

Dans ces armes connues,la combustion de la charge est telle qu'une pression très élevée est rapidement atteinte----
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dans la àbùàre de coshustisn '^. 3'â'''3.'' ßt un bref instant, cette pressiez décroissant rapidement suivant une fonction semblable à une .:i3iJT'A2:âT..W..:.-..,.^..'.I:bilr t'1e de la pression maximum aL- tain-Le nécessite une grande robustesse tant des parois de la chambre de combustion que des organes de fermeture.

Il en ré- sulte un poids relativement élevé de l'arme, d'autant plus que tout canon sans recul nécessitant une charge de poudre plus éle-
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;.-ée qu'un canon ordinaire,la chanibre de combustion y est donc plus grande.

La présente invention a pour but datténuer cet
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inconvénient tA< préjudiciabie. -4 cet effet, elle¯.a pour premier objet des perfectionnemenïs aux moyens utilisés pour le tir de projectiles à l'aide d'un canon sans recul de type comportant e.a.

une chambre de combustion comprise entre le canon proprement dit et une tuyère, caractérisés en ce qu'ils consistent., pour une charge de poudre de composition donnée, compte tenu de la fonction de débit de la tuyère, du déplace- ment du projectile dans le canon et de la réduction de volume de la charge pendant sa combustion, à provoquer la combustion de la charge de poudre d'une telle manière que la quantité de gaz produit augmente proportionnellement audit accroissement de volume de la chambre de combustion.

En d'autrestermes, l'augmentation volumétrique de la production de gaz par la com- bust ion de la charge de poudre sera telle que le rapport pression maximum soit aussi voisin que possible de 1. pression moyenne
Un autre objet de l'invention concerne tout canon sans recul spécialement conditionné pour mettre en oeuvre ledit procédé Un autre objet encore de l'invention concerne toute charge de poudre conditionnée pour l'application de ce procédé.

Les perfectionnements caractérisant cette invention

sont, sans aucun caractère limitatif., décrits plus en détails ci-après en se aux dessins schématiques annexes les- quels sont basés sur un matériel expérimental ayant donné d'excellents résultats.

Dans ces dessins la figure 1 représente. comparativement:, l'un des effets essentiels résultant des perfectionnements selon l'in- vention ; la figure 2 est une coupe axiale schématique d'un canon sans recul auquel sont appliqués les perfectionnements selon l'invention; la figure 3 est une coupe selon la ligne !Il-Il! de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle, à échelle agran- die, de la figura 3.

Le diagramme pression-temps de la figure 1 représen- te une courbe typique 1 de combustion pour un canon sans recul appliquant les moyens classiques et une courbe 2 obtenue par la sise en oeuvre des perfectionnements selon l'invention, peur une même énergie de bouche..

On remarquera qu'entre les temps t1 et t2, la pres- sion reste pratiquement constante pour la courbe 2, la diffé- rence entre P1 et P2 étant relativement très faible, contraire- ment à ce qui passe avec les moyens classiques*
Dans la courbe 2, la pression maximum (P1) étant sen- siblement inférieure à la pression Pm de la courbe 1, le canon peut par l'application des perfectionnements selon l'invention, être nettement allégé, ce qui en facilite la manipulation et en réduit le coût.

De nombreux essais ont démontré que la mise en oeuvre des perfectionnennnts selon l'invention permettait d'atteindre des valeurs du rapport pression maximum voisines de 1. 3 alors pression moyenne

qu'avec la mise en oeuvre des moyens connus, ce rapport est sensiblement supérieur.

D'une manière générale, la condition principale selon 1?invention peut s'exprimer par la relation :
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dans laquelle P est la pression dans la chambre ; dm/dt le débit de gaz produit par combustion à un moment donné; f(v) est la fonction de débit de la tuyère;
At est la section du col de la tuyère; g est l'accélération due à la pesanteur; f est la force de la poudre ;
Ac est la section de l'âme du canon;
V est la vitesse du projectile dans l'âne;
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étant le débit dans le tuyère; et
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Au x V x p x le dans l'âme du canon. Il existe, d'autre part, une relation Ac x P = CFxFtxP.

Cet-le relation exprime que l'effort du recul doit être
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cen'3ns-2 p;; la poussée de la tuyre. Dans cette relation CF at,>pr$senfe le coesficient de poussée- de la tuyère.

Afin -le réaliser la constance de la pression dans la chambra de combustion confcréent aux selon l1inventicm" on peut soit adapter la charge de poudre à uns confi- guration particulière de la cnaübre de corbusùion, soit adapter le& d]xefi=-io;z 4u canon et la 'vitesse du projectile 1ie cn'!rge de .1>cudre rlonnée.

Dans la pmE%mi=l=c possibilité t l'aaption 4ia 1 #1;ar- ga c'2 poudra ou d'! son débit peu.t également se faire. .d#= ux .ma- nières distinctes. Ou hier* le débit peut être réglé en eencer- cons-%ante la surface de combustion d'une poudre mais en faisant varier la vitesse de combustion à l'aide d'inhibiteur

par exemple, soit en faisant varier la surface de combustion d'une poudre à vitesse de combustion constante sur la plage de pression envisagée.

Dans une forme de réalisation préférée, mais non exclusive, la Demanderesse préconise de mettre en oeuvre une charge de poudre d'une morphologie telle que la surface de combustion augmente au prorata de l'accroissement de volume
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de la chambre de combustion, assurant ainsi une augmentation proportionnelle de la production de gaz dont la pression peut, ipso facto, être maintenue constante ou approximativement constante. Une réalisation est représentée à titre d'exemple aux figures 2, 3 et 4. Dans cette exécution, une charge de poudre est réalisée sous forme d'un bloc annulaire 3 percé d'une pluralité de canaux 4¯ parallèles à l'axe dudit bloc.

Pour assurer un meilleur allumage et une combustion plus régulière, l'ensemble de là charge est morcelé en quatre parties annulaires, respectivement 5 à 8, mutuellement espa- cées soit par des allumeurs 9, soit par un intercalaire 10.

Ces éléments sont soutenus par des supports annulaires 11
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:xî '3.<'s'?¯eTI3eiF t reliés par des tiges lg aboutissant à un anneau "9c: et à un anneau arrière 1% pourvus de perforations 15¯.

L'ensemble de la charge est généralement protégé
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par ',"3a douille et l*ensemble destiné à être logé tel quel. dans la chambre de combustion 17 d'un canon sans recul, ladite
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<:?ïaBbr<3 de combustion y est proton gae, vers l'avant-, par l'âme -1.3 <2=:ï canon ct, vers 7'ar-z*ié>e, pa= une tuyère 19. Le pro- j.ecà:.<2 est P pré#;ant6 en 2G et sa en 21. L'obtura- feur. je t.1yè #azr en ta' eii 22 Les conducteurs électri- q;.e> . 3v. tr ;n,1.a34 :. de la charge p-ont représentes schématique- cesi 2Z et 24 Ils doivent ": Geut3E.'>'i' 'c. êtrs raccordas, d'au- tre i;.1=r%> à B11 gesërateur de courant ' 'i â.e"â.a. qui peut être d'uN typa 9âßta. mCa p.3 bien connu en soi.

Bsns cette réalisa- tion la combustion est volontairement provoquée en sorte que

les surfaces délimitant les canaux 4 participent d'une manière progressivement croissante à la surface totale de combustion de la charge. Il en résulte que sont extrêmement importants à dé- terniner le diamètre d des canaux 4 et l'épaisseur p des paroi s séparant deux canaux voisins. En effet, ces éléments sont dé- terminants de la progressivité de la surface de combustion, c'est-à-dire aussi de la production de gaz.

Ladite progressivité est définie par la relation :
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dm ¯ (e) dt f dtj Pr Idml
Pr= dm/dt.

Dans cette relation (dm) dm sont les débits des gaz (dm/dt) - (dm/dt)f respectivement en début et en fim de combustion calculés à partir de la formule (1).

'La vitesse de combustion de la poudre à la pression envisagée est une donnée connue en soi afférente à la qualité de la poudre. Le temps de.combustion est donné par la rela-
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;,ion t=F - ¯ = - dans laquelle : ::l'.r..

M est la masse du projectile V est sa vitesse à la bouche P est la pression moyenne Ac est la section de l'âme du canon.

L'épaisseur p de la paroi est donnée par la rela-
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tion p = 2 x V x t, c'est-à-dire qu'elle est égale à deux fois la vitesse de combustion multipliée par le temps de com- bustion.

Les surfaces de la charge en combustion étant pre- protionnelles au débit de gaz, la progressivité P r peut être exprimée en fonction de ces surfaces par la relation suivante :

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?xLx(d-T)3 -z X L X ;r x L x (d+1)) - -"JI' X L x d -"
Pr= x d x L d
Dans cette relation, L représente la longueur des canaux 4 dans l'exemple décrit.

La morphologie du bloc de poudre se trouve ainsi bien définie. De préférence, il sera fait usage d'une poudre dite "platonisée" ou "Mesa", dans laquelle la vitesse de com- bustion est pratiquement constante sur une large plage de pres- sion. Les éléments annulaires de la charge peuvent être exécu- tés soit sous forme monobloc, soit par fragments juxtaposés, soit par brins ou de toute autre manière.

Une autre application des perfectionnements selon '--'invention consiste, partant d'une charge de poudre de compo- sition et de morphologie données, à dimensionner les diffé- rentes parties constitutives du canon sans recul de manière à maintenir constante la pression dans la chambre. Les paramè- tres principaux de dimensionnement de la chambre sont la sec- tion au col de la tuyère 19, la section de l'âme 18 du canon, la vitesse du projectile 20, le volume total de la chambre 17 ou son coefficient de remplissage et la pression de forcement
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fe la ce4ntu" % àcdi-t ?rcjec"ciLa 2j3 a5:si que l'éjection de'1"obturateur de tuyère 22.

On o'btiei:-2rE évideBHEeEt de aeilleurs résultats, en conditionnant comoiRtam'snt lB charge et le canon, ce qui réal;- se ui-e combinaison entre les z-éalisatîons susàéc>1.tes. ies 1-Tfmrmationâ la -er6sezi-Le 1, ""Les ::..s'1rc:;matJ...ons rgvsiées par présenta p::rm.ettront aisÉmen"1 3.homm# àe 1-1Art de aettra ea oeuvre- les perfection" njsents slor4 1?invenùion= dans cas spécifique. :.ti7aven- tion concerne toute arme ainsi que toute charge de poudre spé-
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cialeent conditionnées pour la mise en oeuvre des perfectionne- ments selon l'invention.

Claims

REVENDICATIONS. ' 1.- Perfectionnements aux moyens utilisés pour le tir de projectiles à l'aide d'un canon sans recul, caractéri- sés en ce qu'ils consistent, pour une charge de poudre de compo- sition donnée, compte tenu de la fonction de débit de la tuyère, du déplacement du projectile dans le canon et de la réduction de volume de la charge pendant sa combustion, à provoquer la combustion de la charge de poudre d'une telle manière que la quantité de gaz produit augmente proportionnellement audit accrois- sement de volume de la chambre de combustion limitée vers l'avant par le culot de projectile et vers l'arrière par le col de la tuyère.

2-- Perfectionnements selon la revendication 1, carac- térisés en ce que la combustion de la charge de poudre est assu- rée d'une telle nanière que la surface de combustion augmente jusqu'à éjection du projectile dans de telles conditions que la pression des gaz soit maintenue constante ou approximative- ment constante..

3.- Perfectionnements selon la revendication 2, carac- térisés en ce que la charge de poudre présente des parties creu- ses dont les surfaces qui les délimitent sont constitutives de la surface de combustion, laquelle augmente progressivement durant l'augmentation du volume de la chambre de combustion, d'une tel- le manière que la pression des gaz jusqu'à éjection du projectile soit constante ou pratiquement constante..

4.- Perfectionnements selon la revendication 3, carac- térisés en ce que le bloc de poudre présente une iorme annulaire et est traversé de part en part par des canaux mutuellement pa- rallèles dont la paroi limitrophe de chacun d'eux participe à la surface de combustion progressivement croissante jusqu'à éjec- tion du projectile, d'une telle manière que la pression des gaz soit maintenue constante ou approximativement constante. <Desc/Clms Page number 9>

5.- Perfectionnements selon l'une des revendications précédentes, caractérisés en ce que la charge de poudre est réa- lisée par une pluralité de blocs annulaires mutuellement espacés et chacun traversé par des canaux mutuellement parallèles, les parois limitrophes de ces canaux contribuant à la formation de surfaces de combustion progressivement croissante telles que la pression des gaz jusque élection du projectile reste constante ou approximativement constante.

6.- Perfectionnements selon la revendication 5, carac- térisés en ce que les blocs annulaires de poudre prennent appui sur un support commun largement ajouré, l'ensemble étant enve- loppé dans une douille- 7.- Perfectionnements selon la revendication 4 ou 5, caractérisés en ce qu'entre les blocs annulaires de poudre sont interposées des entretoises et/ou des allumeurs, ce condition- nement étant tel que, jusqu'à éjection du projectile, la pres- sion des gaz soit constante ou approximativement constante.

8.- Perfectionnements selon la revendication 1, ca- ractérisés en ce qu'à partir d'une charge de poudre de composi- tion, de morphologie et de dimensions données, compte tenu de la fonction de débit de la tuyère, du déplacement du projectile dans le canon et de la réduction de volume de la charge pendant sa combustion, ils consistent à conditionner le volume de la chambre de combustion et la vitesse du projectile et à provoquer la combustion de la charge de poudre, d'une telle manière que, jusqu'à éjection du projectile, la pression des gaz reste con- stante ou approximativement constante.

9.- Canon sans recul appliquant les perfectionnements conformes à une ou plusieurs des revendications précédentes.

10. - Charge spécialement conditionnée pour appliquer les perfectionnements conformes à une ou plusieurs des revendi- cations 1 à 8. <Desc/Clms Page number 10>

11.- Perfectionnements aux moyens utilisés pour le tir de projectiles à l'aide d'un canon sans recul substan- tiellement tels que décrits-précédemment et illustrés aux dessins annexés. p.pon de: FABRIQUE NATIONALE D'ARMES DE GUERRE,Société Anonyme.

Antwerpen, le 24 mars 1959.