CH320359A

CH320359A - Projectile

Info

Publication number: CH320359A
Authority: CH
Original assignee: Brandt Soc Nouv Ets
Priority date: 1954-01-21
Filing date: 1954-12-18
Publication date: 1957-03-31
Also published as: BE534651A

Description

<Desc/Clms Page number 1>
Projectile La présente invention a pour objet un projectile autopropulsé, d'un poids considérablement réduit, pour une même charge utile, par rapport au poids des projectiles autopropulsés usuels dans lesquels la charge utile, explosive ou autre, et la charge de propulsion sont disposées l'une derrière l'autre dans un corps massif, car il doit être résistant, d'une part, au droit de la charge explosive, pour donner des éclats meurtriers ou posséder un pouvoir perforant élevé, et, d'autre part, au droit de la charge d'auto-propulsion pour résister à la pression des gaz libérés par la combustion de cette charge.

Le projectile suivant l'invention est caractérisé en ce que la charge d'auto-propulsion est logée dans une enveloppe mince qui est elle-même engagée dans une cavité longitudinale axiale ménagée dans la charge utile, qui se trouve, de ce fait, située dans l'espace annulaire ménagé entre le corps extérieur et ladite enveloppe, une tuyère étant prévue à l'arrière dudit corps pour l'éjection des gaz de propulsion.

Grâce à cette disposition, la poussée radiale centrifuge due aux gaz de propulsion est rapportée par l'intermédiaire de l'enveloppe et de la charge utile sur le corps extérieur; l'enveloppe peut donc être très mince et, par conséquent, très légère. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple: .

La fig. 1 est une coupe longitudinale d'un projectile suivant l'invention, constitué par un obus destiné à être tiré dans un canon à tube rayé ; la fig. 2 est une coupe longitudinale de la partie arrière de ce projectile, cette coupe étant à une échelle plus grande que celle de la fig. 1; la fig. 3 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 3-3 de la fig. 2; la fig. 4 est une coupe longitudinale d'une variante du dispositif d'allumage de la charge d'auto-propulsion;

la fig. 5 est une coupe longitudinale à petite échelle d'une roquette suivant l'invention; la fig. 6 est une coupe longitudinale partielle de la partie arrière de cette roquette, cette coupe étant à une échelle plus grande que celle de la fig. 5; la fig. 7 est une coupe transversale partielle suivant la ligne 7-7 de la fig. 6.

Suivant l'exemple d'exécution représenté aux fig. 1 à 3, l'invention est supposée appliquée à un obus destiné à être tiré dans un canon à tube rayé, ces qui permet pour une charge de lancement donnée, et par conséquent une

vitesse initiale donnée du projectile à la sortie du tube, d'augmenter cette vitesse initiale et, partant, d'obtenir une portée supérieure ou une flèche plus faible à portée égale, une vitesse d'impact plus élevée ou tout autre avantage découlant d'une plus grande vitesse initiale.

Suivant cet exemple d'exécution, le projectile, qui est donc un projectile semi-auto-propulsé, comporte un corps 1 de forme cylindro-ogivale en acier demi-dur, d'une épaisseur de l'ordre de 8 à 10 mm pour un calibre de 100 à 120 mm.

A l'avant, l'ogive comporte une ouverture usuelle 2, destinée au vissage d'une bague 3 portant une fusée-gaine relais usuelle F avec son percuteur, son détonateur 4 et, de préférence, une première charge de poudre 5 contenue dans une gaine 6.

A l'arrière du corps 1 est vissé un culot composé de deux parties: l'une 7 en acier, vissée en 8 sur ledit corps 1 et comprenant, dans l'exemple décrit, les adents 9 de mise en rotation; l'autre 10, vissée en 11 dans la partie 7. Cette partie 10 du culot supporte une tuyère T fermée par un dispositif obturateur-percuteur éjectable P. Cette tuyère et ce dispositif seront décrits plus loin.

En outre, contre une collerette interne de la partie 7 du culot, l'autre partie 10 de ce culot serre la portion periphérique d'un joint plat annulaire 38 et une embase arrière d'une enveloppe longitudinale mince emboutie 12, en acier extra-doux. Cette enveloppe est, en outre, brasée en 13 sur la partie 7 du culot. Cette enveloppe 12 est entourée d'une couche ather- mane 14 de deux à trois millimètres d'épaisseur. Cette couche isolante de la chaleur peut être constituée soit par un flocage d'amiante, soit par un enduit contenant des charges, telles que du talc ou de l'alumine, agglomérées par une résine synthétique.

L'espace annulaire ménagé entre le corps 1 et cette enveloppe protégée (12-14) est rempli de la charge utile, par exemple d'explosif 15 tel que de la tolite ou de l'héxogène-tolite. Cette charge 15 est introduite, par exemple coulée, par l'ouverture antérieure 2 du corps 1. Comme on le voit, la charge 15 forme donc une cavité axiale 16, doublée par l'enveloppe protégée 12 et obturée, à l'arrière, par la partie 10 du culot, la tuyère T et le dispositif obturateur- percuteur P. Cette cavité forme chambre de combustion pour une charge propulsive 17. Cette charge propulsive 17 ne comporte qu'une seule surface de combustion 18 interne. Sa surface externe est, en effet, enduite d'un vernis 19 inhibiteur de combustion.

En vue d'augmenter la surface interne 18, le périmètre interne de la section de la charge propulsive 17 est, par exemple, en forme d'étoile à six branches.

Un léger jeu 20, de l'ordre de 0,2 mm est prévu entre la charge propulsive (17-19) et l'enveloppe 12.

En avant de la charge 17 et plaqué sur le fond plein avant de l'enveloppe 12 se trouve un matelas élastique et isolant 21 (fig. 1), par exemple en matière plastique du genre polyamide notamment. Entre ce matelas 21 et la charge propulsive 17 est pincée une pastille d'allumage 22, constituée par exemple par une enveloppe en celluloïd emplie de poudre noire.

Contre cette pastille 22 prend appui un tube en celluloïd ou matériau analogue 23, logé dans la cavité centrale de la charge 17 et destiné à guider jusqu'à cette pastille 22 la flamme issue du dispositif d'allumage constitué par le dispositif obturateur-percuteur P. Ce tube est engagé dans la tuyère T et en appui sur le dispositif P.

La tuyère d'éjection T est constituée de deux parties un col de tuyère 24 en graphite, emboîté dans un alésage 25 de la partie 10 du culot, et un écrou de tuyère 26 formant divergent et vissé dans ladite partie 10 du culot.

Entre cette partie 10 et l'écrou 26 est pincée la périphérie d'une rondelle de cisaillement 27 qui supporte l'ensemble du dispositif obturateur- percuteur et d'allumage P.

Ce dispositif comprend (fig. 2) un corps 28 et un bouchon 29, vissés l'un sur l'autre en pinçant la portion interne de la rondelle de cisaillement 27. Le corps 28 comporte un alésage 30 à l'intérieur duquel peut coulisser un percuteur 31 poussé vers l'avant par un ressort 32. Ce percu-

teur est maintenu en position par des masse- lottes 33, elles-mêmes retenues par un jonc 34. L'alésage 30 est obturé, à l'avant, par un ensemble amorce 35 - relais 35a.

On notera que, d'une part, un joint torique 36 auto-serrant est logé, à l'arrière, dans une rainure interne 37 de la partie 10 du culot et, d'autre part, la portion centrale du joint plat annulaire 38 est serré entre la charge 17 et la partie 24 de la tuyère T, de façon à obturer, à l'arrière, d'une manière rigoureusement hermétique, l'espace 20 ménagé entre la charge 17 et son enveloppe.

Le fonctionnement est le suivant. Le projectile est tiré dans un tube à culasse, comportant sa charge propulsive propre, d'un canon.

Sous l'effet de l'accélération dans ce tube, le percuteur 31 écrase le ressort 32. Les adents 9 sont guidés par les rayures inclinées du tube et communiquent au projectile sa vitesse derotation.

Pendant le parcours dans le tube, l'obtu- rateur-percuteur P est appliqué par la pression sur le divergent 26 de la tuyère et le joint torique auto-serreur 36 assure l'étanchéité rigoureuse entre le bouchon 29 et la partie 10 du culot. Les gaz de la poudre de lancement ne peuvent donc absolument pas pénétrer dans le projectile et occasionner son éclatement prématuré.

Cependant, du fait de la rotation du projectile, les masselottes 33 s'écartent radialement en ouvrant le jonc fendu 34 de maintien, ce qui libère le percuteur. II en résulte que, à la sortie du tube du canon, l'accélération du projectile cessant et ce projectile étant même soumis à une certaine décélération due à la résistance de l'air et à la traînée aérodynamique, le percuteur 31, libéré, est projeté par la détente du ressort 32 sur l'amorce-relais. L'amorce 35 fonctionne; le relais 35' s'enflamme. Les flammes se développent tout au long du tube 23 et viennent allumer la pastille principale 22.

La pastille principale 22 une fois enflammée, elle allume, à son tour, la charge d'auto-propul- sion 17. La pression monte dans la chambre de combustion, à une pression déterminée, la rondelle 27 se cisaille et le dispositif P est éjecté à une pression inférieure à la pression de régime dans la chambre de combustion.

L'enveloppe mince 12, en acier extra-doux (de résistance négligeable, mais possédant un grand allongement), dont le rôle est simplement d'assurer l'étanchéité entre la chambre de combustion et le compartiment explosif, se dilate sous l'effet de la pression intérieure et vient comprimer l'explosif 15 enfermé dans le corps 1.

Schématiquement, la pression régnant à l'intérieur de l'enveloppe est donc transmise à la paroi 1 par l'explosif 15.

En réalité, le développement des efforts entre l'enveloppe 12 et le corps 1 est assez complexe. Le corps 1 de l'obus ne sera soumis à la pression régnant dans la chambre de combustion que si la charge explosive est liquide, ce qui est assez rare. En effet, travaillant à la compression, les explosifs couramment utilisés, s'ils ne se comportent pas rigoureusement comme des solides, se comportent au moins comme des terres ayant une certaine cohésion. Le corps 1 de l'obus, dans ces conditions, sera soumis, au maximum, à une pression unitaire p
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P étant la pression régnant dans l'enveloppe 12; r étant le rayon de la section de cette enveloppe; R étant le rayon extérieur du corps 1 de l'obus.

La valeur réelle de la pressionp sera d'ailleurs inférieure à
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du fait du frottement interne de l'explosif.

L'expérience confirme ces faits.

Cette pression unitaire p, relativement faible, permet de réaliser le corps 1 en un matériau moins noble que l'acier mi-dur, la fonte aciérée par exemple.

En outre, en vue de se mettre à l'abri des effets d'une retassure dans l'explosif, au voisinage de l'enveloppe 12, retassure qui, si elle était importante, pourrait provoquer l'éca-1 tement de cette enveloppe, après avoir coulé

l'explosif 15 (par le trou servant de logement à la tête de gaine) dans l'espace laissé libre à cet effet, on peut avantageusement faire subir une épreuve à la chambre de combustion en y envoyant un liquide sous pression. Au niveau de toute retassure importante éventuelle dans l'explosif, l'enveloppe 12 gonfle et va même jusqu'à crever. Le liquide pénètre alors dans l'explosif 15. Il suffit alors d'avoir un joint non étanche en l'un des points d'assemblage 2 ou 8 pour voir la fuite se manifester.

Cette vérification permet aussi de déceler tout défaut d'étanchéité de l'enveloppe 12 ou de son assemblage avec le culot.

On notera due le bloc de poudre propulsive 17 brûlant uniquement par l'intérieur puisque le vernis 19 protège sa face externe, ce bloc joue le rôle d'isolant thermique principal jusqu'à -la fin de la combustion. La couche isolante 14, disposée à l'extérieur de l'enveloppe 12, n'est qu'une sécurité supplémentaire dont le rôle se trouve encore amoindri du fait du jeu 20. Grâce à ce jeu:

d'une part, on évitera un craquelage de la charge d'auto-propulsion 17 qui pourrait se produire si celle-ci était collée par la couche inhibitrice 19 à l'enveloppe 12 et, par conséquent, le risque d'éclatement prématuré du projectile qui pourrait être la conséquence soit d'une arrivée inopinée et surtout prématurée des flammes au contact de l'enveloppe, soit d'une surpression résultant de l'inflammation d'une surface qui aurait dû être protégée par l'inhibiteur, et d'autre part, une petite quantité de gaz émanant de la charge d'auto-propulsion peut venir par l'avant remplir, dès l'allumage de la charge 17, l'espace 20, mais ces gaz s'y trouvent en présence d'une grande masse froide et, en raison des capacités calorifiques en présence, ils sont refroidis instantanément à son contact;

toute circulation de gaz dans cet espace 20 étant rendue impossible par suite de la fermeture hermétique de cet espace à l'arrière par le joint 38, les gaz refroidis stagnent dans cet espace 20 et contribuent, en fait, à l'isolement thermique de la charge périphérique 15. On notera, au surplus, que l'accélération et la pression exercée sur le pain 17 de poudre par le matelas élastique 21 assurant un serrage du joint 38 entre ce pain et la partie 24 de la tuyère.

Il y a lieu de remarquer que la disposition décrite assure, sans grille, une excellente tenue du chargement 17. Son assise sur la tuyère T est très grande et isolée du courant gazeux. De plus, le chargement propulsif 17 est parfaitement maintenu pendant la forte accélération dans le tube-canon; il travaille à la compression pure, sans risque de flambage.

Eventuellement, l'enveloppe 12 et son enduit extérieur 14 peuvent être remplacés par une enveloppe en matière plastique suffisamment plastifiée et résistante, les qualités d'isolement de la matière plastique étant suffisantes pour éviter tout garnissage supplémentaire.

La fig. 4 représente une variante Pl du dispositif obturateur d'allumage. Cette variante comporte un retard (pyrotechnique).

Le corps 28' de l'obturateur comporte seulement un canal d'écoulement de feu, constitué de la manière suivante. Un trou 39, contenant de la poudre noire ou une composition traçante 40 fortement comprimée destinée à être allumée par une charge auxiliaire placée derrière le projectile et destinée à son lancement, communique, par un canal étroit 41, avec un autre trou 42, également rempli de poudre noire tassée 43.

Ce dispositif est évidemment réglable par le choix des dimensions du canal 41. Le retard obtenu peut atteindre plusieurs secondes. Il est destiné à permettre l'amortissement de la nutation du projectile au départ du coup, avant l'allumage de la charge d'auto-propulsion. On sait, en effet, que le moindre mouvement de nutation d'un projectile autopropulsé est préjudiciable à sa précision.

Enfin, les fig. 5 à 7 représentent une application de l'invention à une roquette autopropulsée stabilisée par un empennage arrière. L'agencement est sensiblement identique au précédent, du moins en ce qui concerne le corps lb profilé en acier, son culot 7b, l'enveloppe mince 12b, la couche externe isolante 14b, l'explosif l5b et la charge d'auto-propulsion 17b

avec son vernis inhibiteur 19b. Une tuyère usuelle T2 est vissée dans le culot 7b. Dans le col de cette tuyère passe un système électrique 44 de mise de feu.

Claims

REVENDICATION: Projectile autopropulsé, caractérisé en ce que la charge d'auto-propulsion est logée dans une enveloppe mince qui est elle-même engagée dans une cavité longitudinale axiale ménagée dans la charge utile qui se trouve, de ce fait, située dans l'espace annulaire ménagé entre le corps extérieur et ladite enveloppe, une tuyère étant prévue à l'arrière dudit corps pour l'éjection des gaz de propulsion. SOUS-REVENDICATIONS 1.

Projectile suivant la revendication, caractérisé en ce que ladite charge d'auto-propulsion est recouverte, sur toute sa surface périphérique externe, d'une couche d'un matériau inhibiteur empêchant la combustion de cette charge de propulsion par ladite surface externe, en vue de préserver la charge utile de l'action de la chaleur dégagée par ladite charge d'auto-pro- pulsion. 2. Projectile suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que ladite charge d'auto- propulsion, inhibée sur toute sa surface périphérique externe, est logée avec un léger jeu radial dans ladite enveloppe et l'espace ainsi ménagé est hermétiquement clos à l'arrière du projectile par un joint d'étanchéité. 3.

Projectile suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que ladite enveloppe est fixée hermétiquement, à l'arrière, sur le culot du projectile et en ce que la charge d'auto-propul- sion, repoussée élastiquementvers l'arrière, prend appui par un joint d'étanchéité sur ledit culot. 4. Projectile suivant la sous-revendication 3, caractérisé en ce que ledit culot est en deux pièces annulaires vissées l'une dans l'autre, la pièce externe comportant à l'avant une collerette interne et l'esxtrémité arrière de l'enveloppe comporte une embase externe qui est serrée en même temps que ledit joint entre cette collerette et la face avant de la pièce interne du culot. S.

Projectile suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ladite enveloppe est soudée d'une manière étanche sur la face avant de ladite pièce externe du culot. 6. Projectile suivant la revendication, caractérisé en ce que ladite enveloppe est en un alliage métallique, à grand coefficient d'allongement et est recouverte, extérieurement d'une couche atherrnane. 7. Projectile suivant la revendication, caractérisé en ce que ladite enveloppe est en une matière plastique athermane. 8.

Projectile suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il constitue un obus à lancement initial par une charge auxiliaire de poudre placée dans le canon de lancement et en ce que ledit obus est pourvu, à l'arrière, dans la tuyère, d'un dispositif obturateur d'allumage éjectable, maintenu par une rondelle cisaillable et destiné à l'allumage de la charge d'auto-propulsion. 9. Projectile suivant la sous-revendication 8 caractérisé en ce que ledit dispositif obturateur d'allumage est formé d'un corps et d'un bouchon serrant entre eux le bord de ladite rondelle cisaillable dont la périphérie est serrée entre le culot et la tuyère. 10.

Projectile suivant la sous-revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif obturateur d'allumage comporte un percuteur et une amorce- relais, l'un d'eux étant mobile vers l'autre sous l'action d'un ressort et étant maintenu effacé, au repos, par des masselottes, elles-mêmes effa- çables sous l'action de la force centrifuge. 11. Projectile suivant la sous-revendication 8, caractérisé en ce que ledit dispositif obturateur d'allumage comporte en série une charge arrière de poudre destinée à être allumée par la charge auxiliaire destinée au lancement initial du projectile, un canal étroit formant un retard et une charge avant de poudre. 12.

Projectile suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il constitue une roquette stabilisée par empennage.