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WO 95/04913 PCT/FR94/00984
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SABOT A SEPARATION CONTROLEE DES ELEMENTS POUR PROJECTILES SOUS-CALIBRES
La présente invention concerne les munitions pour armes
de petit, moyen et gros calibre, et plus particulièrement un
lanceur perfectionné à séparation contrôlée d'éléments, pour
munitions du type comportant une balle sous-calibrée et un
lanceur, notamment pour armes de chasse.
Dans le domaine de l'armement, on connaît les munitions
à projectile sous-calibré associant un sous-projectile et un
lanceur dont la fonction essentielle est de propulser le sous-
projectile à la vitesse désirée.
l0 Les techniques de lancement fréquemment employées actuel-
lement utilisent un lanceur formé de deux ou plusieurs
éléments entourant le sous-projectile. Les éléments du
lanceur, assemblés entre eux à plans jointifs par un système
de verrouillage, peuvent être réalisés en alliages métalliques
ou en matière plastique. Après mise à feu, les forces aérody-
namiques qui s'exercent sur le projectile à la sortie de
l'arme provoquent la séparation des éléments du lanceur, de
l'avant vers l'arrière, libérant ainsi le sous-projectile.
Cette séparation du lanceur peut être accélérée si le projec-
tile est animé d'une faible vitesse de rotation, résultant par
exemple de l'utilisation d'une arme à tube rayé. Les éléments
du lanceur, après séparation, suivent chacun une trajectoire
propre et tombent à des distances variables de l'arme.
Par exemple, le brevet FR-A-2.555.728 décrit une munition
pour arme de chasse comportant un projectile sous-calibré
stabilisé par empennage, comportant une balle effilée en
alliage dense et un lanceur en matière plastique.
Cependant, cette technique de lancement, avec séparation
du lanceur de l'avant vers l'arrière, présente plusieurs
inconvénients. Tout d'abord, la balistique des éléments du
lanceur n'est pas contrôlée, et peut par conséquent présenter
un risque pour les personnes se trouvant à proximité du
tireur. D'autre part, la séparation des éléments du lanceur
peut perturber la trajectoire du sous-projectile, en prenant
appui sur celui-ci lors de la séparation; il en résulte une
plus grande dispersion balistique du sous-projectile.
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Les brevets FR-A-2.599.828 et FR-A-2.606.500 décrivent
des balles de chasse du type comportant un sous-projectile et
un lanceur en plusieurs éléments détachables, dont les carac-
t
téristiques sont améliorées. Ainsi, le brevet FR-A-2.599.828
décrit une balle à grande stabilité sur trajectoire, et procu- .
rapt donc une bonne précision de tir, mais se déstabilisant
au-delà d'une certaine distance.
Le brevet FR-A-2.606.500 concerne une munition procurant
une vitesse initiale élevée et limitant la violence du choc de
l0 recul, constituée par une balle sous-calibrée et un lanceur au
calibre de l'arme, comportant une chambre annulaire externe
ouverte, sépârée de la charge propulsive par une cloison
susceptible de se rompre sous la pression des gaz engendrés
par la combustion de la charge, et seulement délimitée vers
l'extérieur par la paroi de la douille de la cartouche. Ce
dispositif présente l'avantage de réduire le choc de recul
ressenti par le tireur, et, à pression égale, d'augmenter la
vitesse initiale du projectile.
Cependant, cette chambre de détente annulaire externe ne
permet pas de modifier le sens d'ouverture, de l'avant vers
l'arrière, des éléments du lanceur lors de la séparation à la
sortie de l'arme, mais au contraire, le risque de perturbation
de la trajectoire de la balle lors de la séparation des
éléments du lanceur peut se trouver accru.
Le brevet US-A-5.182.419 décrit un sous projectile
associé à un sabot de lancement monobloc, pour arme de guerre
à canon rayé montée sur un avion. Le but de ce dispositif est
de maintenir le sabot de lancement sur une trajectoire stable
pour éviter tout choc avec les réacteurs de l'avion, après
séparation du sous-projectile.
La présente invention a pour objet un dispositif compre-
nant un lanceur associé à un sous-projectile, procurant unè
vitesse initiale élevée tout en limitant le choc de recul, et
provoquant une ouverture de l'arrière vers l'avant des ,
éléments du lanceur, assurant une éjection rapide et contrôlée
de ses éléments par les effets conjugués des forces aérodyna-
miques et de la détente des gaz de propulsion.
CA 02146443 2004-05-21
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La présente invention vise un lanceur pour munitions du
type comportant un sous-projectile et un lanceur en plusieurs
éléments détachables, s'adaptant sur le sous-projectile,
caractérisé en ce qu'il comporte, au voisinage immédiat de sa
partie arrière, une paroi formant, avec la surface du sous-
projectile, une chambre annulaire intérieure séparée de la
charge propulsive par une cloison déformable ou cassable.
Le lanceur selon la présente invention, est donc adapté
aux munitions du type comportant un sous-projectile, en parti-
culier une balle sous-calibrée, et. un lanceur en plusieurs
éléments détachables, s'adaptant sur le sous-projectile, et il
se distingue~en ce qu'il comporte, au voisinage immédiat de sa
partie arrière, une paroi formant, avec la surface du sous-
projectile, une chambre annulaire intérieure séparée de la
charge propulsive par une cloison déformable ou cassable.
Le dispositif conforme à la présente invention procure
les avantages suivants .
- la séparation des éléments du lanceur n'entraîne
pratiquement aucune perturbation sur la balle sous-calibrée,
car les éléments du lanceur ne prennent pas appui sur la balle
sous-calibrée.
- ' la dispersion balistique de la balle sous-calibrée
se trouve diminuée, et la précision du tir est donc améliorée.
- la séparation ou l'éjection des éléments du lanceur
se trouve maitrisée et contrôlée, ce qui améliore la sécurité.
- les éléments du lanceur n'interfèrent pas avec l'em
pennage de la balle sous-calibrée lors de la séparation.
Le dispositif conforme à la présente invention est
applicable dans toutes munitions, de petit, moyen ou gros
calibre, du type comportant un projectile sous-calibré, par
exemple une balle sous-calibrée, et un lanceur constitué d'au
moins deux éléments détachables, dans le domaine des armes de
chasse, de sport ou de guerre, et de préférence dans celui des
armes de chasse.
Ce dispositif est inséré dans un ensemble constitué par
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une cartouche, qui se compose de
- une douille amorcée;
- une charge de poudre propulsive;
- une balle complète comprenant un lanceur au calibre
et une balle sous-calibrée.
Le lanceur comprend plusieurs éléments détachables, et de
préférence deux éléments, de forme cylindrique s'adaptant au
moins en partie à la forme extérieure de la balle sous-cali-
brée. Lorsqu'ils sont assemblés sur la balle sous-calibrée,
ces éléments sont jointifs entre eux et forment un cylindre
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qui est solidarisé avec la douille par au moins une partie de
sa surface extérieure. Chacun des éléments du lanceur peut
être lui-même divisé en plusieurs sous-éléments suivant l'axe
longitudinal de la balle.
Le lanceur peut être réalisé suivant les techniques Glas- ,
Biques, en alliage métallique ou en matière plastique présen-
tant les propriétés physiques requis, par exemple en nylon.
La balle sous-calibrée est de préférence une balle flèche
de type connu, stabilisée par empennage, et réalisée en métal
l0 ou alliage métallique, en alliage mixte organique métallique,
ou encore en matière plastique renforcée dans le cas des muni-
tions d'entraînement.
La chambre annulaire intérieure prévue conformément à
l' invention dans la partie arrière du lanceur, est de préfé
rence une chambre fermée, quand les éléments sont assemblés et
mis en place sur la balle sous-calibrée. Suivant une forme de
réalisation, cependant, la chambre annulaire intérieure peut
être partiellement ouverte, et comporter par exemple une
ouverture dirigée vers l'arrière de la balle.
Comme indiqué ci-dessus, la chambre annulaire intérieure
est délimitée sur sa partie arrière par une cloison déformable
ou cassable qui la sépare de la charge de poudre propulsive
contenue dans la douille de la balle complète. Cette cloison
est conçue de manière à se déformer ou se casser sous la pres-
Sion des gaz propulsifs immédiatement après la mise à feu de
la poudre. Ce résultat peut être obtenu simplement par une
réduction de l'épaisseur de la cloison dans une zone détermi-
née, ou par une rainure appropriée, de manière à fragiliser la
cloison.
Conformément à une forme de réalisation de l'invention,
il peut être avantageux de prévoir dans la partie arrière du
lanceur, une gorge extérieure de section triangulaire et très ,
allongée, séparée de la chambre annulaire intérieure par une
simple paroi.
Suivant une variante de réalisation, la chambre annulaire
intérieure conforme à l'invention peut être combinée à une
chambre annulaire externe de type connu, telle que décrit par
exemple dans le brevet FR-A-2.606.500, et située immédiatement
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à proximité de la chambre annulaire intérieure, dans la partie
arrière du lanceur.
Ainsi, lors de la phase de lancement, après mise à feu de
la poudre propulsive, les gaz exercent une pression croissante
5 sur toute la surface arrière de la balle complète, et en
particulier sur la cloison séparant la chambre annulaire inté-
rieure. Lorsque la pression atteint une valeur P, cette cloi-
son se déforme ou se casse suivant les délimitations prati-
quées au moyen d'une réduction d'épaisseur ou d'un rainure, et
les gaz propulsifs pénètrent alors dans la chambre annulaire
intérieure.
A la sortie du tube de l'arme, les forces s'exerçant sur
la balle sous-calibrée et le lanceur sont les suivantes
- les forces de détente Pb des gaz propulsifs empri
sonnés dans la chambre annulaire, entre la surface extérieure
de la balle sous-calibrée et le lanceur, qui ont pour effet
d'écarter les éléments du lanceur de l'arrière vers l'avant;
- les forces liées à la pression aérodynamique Pa
s'exerçant sur la tête du corps de la balle, qui ont tendance
à ouvrir les éléments du lanceur par l'avant;
- les forces aérodynamiques Fa sur la face frontale
des éléments du lanceur, dont la forme est telle que ces
forces ont tendance à retenir l'ouverture par l'avant des
éléments du lanceur.
Les forces de détente Pb des gaz dans la chambre annu-
laire étant supérieures à la somme algébrique des forces aéro-
dynamiques Fa et de celles liées à la pression aérodynamique
Pa, la séparation des éléments du lanceur s'effectue alors de
l'arrière vers l'a'vant.
Suivant une forme préférentielle de réalisation, la
partie frontale située à l'avant des .éléments du lanceur est
disposée légèrement en saillie de la tête de la balle sous=
calibrée. I1 en résulte, lors de la séparation des éléments et
de la balle sous-calibrée, un mouvement de bascule qui faci-
lite l'écartement de la partie arrière des éléments du
lanceur, de l'arrière vers l'avant.
Le dispositif suivant la présente invention présente de
nombreux avantages par rapport à la technique connue.
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Ainsi, l;es chocs de "séparation" du lanceur à la sortie
du tube de l'arme sont très faibles, car les éléments du
lanceur ne prennent pas appui sur la balle sous-calibrée au
cours de leur mouvement de séparation. Ceci permet de réduire
au maximum les perturbations que pourrait subir la balle sous-
calibrée en début de trajectoire.
En outre, le dispositif de llinvention améliore la
dispersion balistique de la balle sous-calibrée. Les essais
effectués ont montré que cette diminûtion peut être d'environ
20% par rapport à une balle flèche à lanceur de type connu
telle que celle décrite dans le brevet FR-A-2.555.728.
D'autre part, la maîtrise et le contrôle de la séparation
et/ou de l'éjection des éléments du lanceur facilite le
réglage du cône d'ouverture de ces éléments par les moyens
usuels. Par exemple, les essais effectués sur des balles équi-
pées du dispositif de la présente invention ont montré qu'en
faisant varier les forces liées à la pression aérodynamique
Pa, les forces aérodynamiques Fa et les forces générées par la
détente des gaz propulsifs Pb, on obtient une variation du
cône d'ouverture des éléments du lanceur comprise entre 10° et
35° environ.
Enfin, le dispositif suivant l'invention rend possible
l'utilisation d'un empennage à envergure élevée, sans entraî-
ner d'interférence entre les éléments du lanceur et l'empen-
nage lors de la séparation des éléments.
Le dispositif de l'invention présente en outre l'avantage
d'être compatible avec le dispositif à chambre annulaire
externe ouverte décrit dans le brevet FR-A-2.&06.500, et dans
ce cas, outre les avantages indiqués ci-dessus, on obtient
aussi une nette réduction du choc de recul ressenti par le
tireur, ainsi qu'une augmentation de la vitesse initiale de la
balle, à pression égale. - ,
Les diverses caractéristiques et avantages de la présente
invention apparaîtront plus clairement dans la description ci
après relative à des formes préférentielles de réalisation, en
référence aux dessins annexés, qui représentent .
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Figure 1 . une vue en demi-coupe d'une balle complète
conforme à l'invention, comprenant une balle sous-calibrée et
un lanceur.
Figure 2 . une vue en demi-coupe montrant la position du
lanceur mis en place sur la balle sous-calibrée.
Figure 3 . une demi-vue de face montrant la partie
arrière du lanceur de la figure 2.
Figure 4 , une demi-vue en élévation montrant la position
d'un élément du lanceur par rapport à la balle sous-calibrée,
lors de la séparation.
Figure 5 . une vue partielle, en coupe, d'une variante de
réalisation de la chambre annulaire du lanceur.
La cartouche (1) représentée sur la figure 1, comprend
une douille amorcée (2), une charge de poudre propulsive (3),
ainsi que la balle complète constituée par la balle sous-cali
brée (4), et le lanceur (5) en deux éléments identiques dispo-
sés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de la
balle, et séparables longitudinalement.
Le lanceur (5) comporte sur sa face interne, des adents
(6) coopérant avec des rainures circulaires (7) pratiquées à
la surface de la balle sous-calibrée (4) facilitant la mise en
place du lanceur et assurant la tenue mécanique de l'ensemble
pendant la phase de lancement, dans le tube de l'arme.
Sur sa surface extérieure, le lanceur (5) présente des
gorges annulaires (8) destinées à assurer une bonne étanchëité
pendant la phase de lancement, en jouant le rôle de gorges de
décompression. Ces gorges annulaires (8) ont aussi pour effet
de limiter la surface de frottement dans le tube, et de
permettre l'utilisation d'armes fortement chokées.
Comme le montre plus clairement la figure 2, le lanceur
comporte dans sa partie arrière une gorge extérieure (9) de
section triangulaire et très allongée, permettant d'assurer la
souplesse de la partie (10) au passage du choke du tube.
La partie arrière du lanceur (5) comporte encore, au
niveau de sa face arrière (11), une cloison (12), qui déli
mite, avec la face intérieure de la partie (10) et la surface
de la balle sous-calibrée (4), une chambre annulaire inté
rieure (13) de section sensiblement trapézoïdale.
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La cloison (12) comporte des zones d'épaisseur réduite
formant des lunules (14) de forme arrondie représentées sur la
figure 3. ces lunules, de moindre résistance que les autres
parties du lanceur (5), sont dëformées et rompues au cours de
la montée en pression des gaz propulsifs, qui pénètrent alors
dans la chambre annulaire intérieure (13). La force de détente
ainsi créée s'exerce sur la face intérieure de la partie (10)
et a tendance à repousser vers l'extérieur l'ensemble du
lanceur.
La partie avant (15) du lanceur (5), représentée sur la
figure 2, comprend une face périphérique (16) sensiblement
perpendiculaire à l'axe de la balle (4), une partie conique
extérieure (17), et une face centrale (18) également perpendi-
culaire à l'axe de la balle.
La balle sous-calibrée (4) est constituée d'un corps de
balle (19), par exemple en alliage de plomb, et d'une partie
empennée (20) qui peut être en matière plastique. Le corps
(19) de la balle sous-calibrée comporte des rainures circulai-
res (7), formées perpendiculairement à l'axe de la balle (4),
coopérant avec les adents (6) du lanceur (5).
La tête (21) du corps de balle (19) est de forme sensi-
blement biconique, et se trouve placée légèrement en retrait
de la face centrale (18) du lanceur (5).
La partie empennée (20) fixée à l'arrière du corps de
balle (19) comprend l'empenne (22) munie de quatre ailes
formées sur le corps d' empenne (23 ) . Ce dernier comporte une
nervure cylindrique (24) de diamètre extérieur égal au diamè
tre intérieur de la cloison (12) comportant les lunules (14),
de telle sorte que, lorsque le lanceur (5) est mis en place
sur la balle sous-calibrée (4) dans la cartouche, une bonne
étanchéité soit assurée entre le lanceur (5) et la paroi inté-
rieure de la douille (2) d'une part, et entre le lanceur (5) ,
et la balle sous-calibrée (4) au niveau de l'interface entre
la cloison (12) et la nervure cylindrique (24) d'autre part. .
Un évidement circulaire extérieur (25) en avant de la
nervure (24) dans le corps d'empenne (23) permet, dans cette
forme de réalisation, d'augmenter le volume de la chambre
annulaire (13). D'autre part, le corps d'empenne comporte
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encore une deuxième nervure cylindrique (26) présentant un
épaulement (27) coopérant avec le premier adent extérieur (28)
du lanceur (5).
Comme le montre la figure 4, la cloison (12) ayant été
repoussée par la détente des gaz propulsifs, les éléments du
lanceur (5) se séparent de la balle sous-calibrée (4), à la
sortie du tube de l'arme, dans un mouvement de basculement de
l'arrière vers l'avant, sous l'action des forces de détente
des gaz propulsifs Pb dans la chambre annulaire (13) qui est
supérieure à la somme des forces aérodynamiques Fa s'exerçant
sur la partie avant (15) du lanceur (5) et des forces liées à
la pression aérodynamique Pa s'exerçant dans la cavité formée
par la tête biconique (21) de la balle (4) et la face centrale
(18) du lanceur (5).
La variante de réalisation représentée sur la figure 5
montre la combinaison de la chambre annulaire intérieure (13)
avec une chambre annulaire extérieure (29). Dans ce cas, la
cloison (12) est de faible hauteur, et se prolonge, de l'autre
côté de la partie arrière (10), par une deuxième cloison (30)
délimitant la chambre annulaire extérieure (29). Cette chambre
annulaire (29) est ouverte vers l'extérieur. Cette ouverture
est masquée par la paroi de la douille avant mise à feu, puis
par la paroi intérieure du tube de l'arme dans la première
phase de lancement. La cloison (30) est rompue en même temps
que la cloison (12) par la montée en pression des gaz propul-
sifs.
La partie avant des éléments du lanceur (5) peut présen
ter une forme différente de celle représentée sur la figure
(2), en fonction des effets recherchés, suivant les techniques
connues.
L'invention a été décrite en référence à une balle de
chasse. Elle s'applique bien entendu de la même manière à
toutes munitions de petit, moyen ou gros calibre.
