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WO 99/19685 PCT/FR98/02127
LANCEUR A ETANCHEITE AMELIOREE POUR MUNITIONS DU TYPE
COMPORTANT UN LANCEUR ASSOCIE A UN SOUS-PROJECTILE
La présente invention concerne les munitions pour armes
de petit, moyen et gros calibre, et plus particulièrement un
lanceur perfectionné à étanchéité améliorée, pour munitions du
type comportant une balle sous-calibrée et un lanceur, notam-
ment pour armes de chasse ou d'entraînement.
Dans le domaine des armes de chasse et d'entraînement, on
connaît les munitions à projectile sous-calibré associant un
1o sous-projectile et un lanceur dont la fonction essentielle est
de propulser le sous-projectile à la vitesse désirée.
Les techniques de lancement fréquemment employées actuel-
lement utilisent un lanceur généralement constitué 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 aérodynamiques qui s'exercent sur le projectile à la
sortie de l'arme provoquent la séparation des éléments du
lanceur qui, 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 des muni-
tions pour arme de chasse comportant un projectile sous-
calibré stabilisé par empennage, comprenant une balle effilée
en alliage dense associée à un lanceur en matière plastique.
Diverses variantes et améliorations ont été apportées à
la technique décrite dans le brevet précité, et par exemple,
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 caracté-
ristiques sont améliorées. Ainsi, le brevet FR-A-2.599.828
décrit une balle à grande stabilité sur trajectoire, et procu-
rant donc une bonne précision de tir, mais se déstabilisant
au-delà d'une certaine distance. Le brevet FR-A-2.606.500
concerne des munitions procurant une vitesse initiale élevée
et limitant la violence du choc de recul, constituée par une
balle sous-calibrée et un lanceur au calibre de l'arme,
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comportant une chambre annulaire externe ouverte, séparée de
la charge propulsive par une cloison susceptible de se rompre
sous la pression des gaz engendrés par la combustion de la
charge.
L'une des difficultés auxquelles est confrontée cette
technique de la balle sous-calibrée associée à un lanceur est
celle de l'étanchéité, et plus particulièrement l'étanchéité
aux gaz propulsifs lors de la mise à feu de la charge. Bien
que ces difficultés soient rencontrées tout particulièrèment
dans le cas des lanceurs en deux ou plusieurs éléments, le
YrobleTte de l' EtancI'ieit2 se pose aussi dans ie +_as des
lanceurs monoblocs. De plus, il est indispensable que la
présence du lanceur ne gêne pas les opérations d'encartouchage
au cours desquelles le sous-projectile et le lanceur sont mis
en place dans une cartouche comportant une douille amorcée et
une charge de poudre propulsive.
Cette étanchéité est généralement obtenue en utilisant un
joint périphérique souple formant une ceinture autour des
éléments du lanceur, comme par exemple dans le brevet FR-A-
2.694.081 où un joint annulaire périphérique est morité dans
une gorge prévue dans la paroi externe du lanceur. Un autre
exemple de joint annulaire périphérique est décrit dans la
demande de brevet WO-91.18256 où le joint est placé sur le
sous-projectile, entre deux éléments de lanceur. Cependant, un
tel joint doit être conçu de manière à se rompre à la sortie
du tube de l'arme pour permettre la séparation des éléments du
lanceur. Or il est difficile de mettre au point un joint
d'étanchéité annulaire capable de se rompre sans perturber la
séparation des éléments du lanceur et la trajectoire du
projectile.
De plus, l'étanchéité lors du stockage ou de la manipula-
tion par l'utilisateur dans des conditions de chaleur ou
d'humidité importantes, est délicate à obtenir, en particulier
dans le cas des munitions du type balle flèche sous-calibrée.
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De préférence, la présente invention a précisément pour objet un lanceur
à étanchéité améliorée pour munitions du type comportant un lanceur associé à
un sous-projectile sur lequel il peut s'adapter, comprenant un ou plusieurs
éléments et au moins un joint d'étanchéité périphérique.
De préférence, l'invention a également pour objet un lanceur pour
munitions du type comportant un lanceur associé à un sous-projectile sur
lequel
il peut s'adapter, procurant à la fois une étanchéité améliorée vis-à-vis des
gaz
de combustion et une réduction du choc en recul de l'arme.
De préférence, l'invention a encore pour objet une balle complète
constituée par un projectile sous-calibré associé à un lanceur, et comportant
un
joint d'étanchéité optimisé.
Le lanceur suivant la présente invention concerne un lanceur pour
munitions du type comportant un lanceur associé à un sous-projectile sur
lequel
le lanceur peut s'adapter, comprenant un ou plusieurs éléments séparables
ayant chacun une face externe et une face interne et au moins un joint
d'étanchéité ceinturant de manière continue la face externe et la face interne
de
chacun desdits un ou plusieurs éléments.
De préférence, chaque joint est constitué d'une seule pièce.
Suivant une forme préférentielle de réalisation, la paroi de chaque
élément du lanceur est traversée par une ou plusieurs perforations assurant la
solidarisation du joint, et le lanceur de l'invention comprend de préférence
au
moins deux éléments séparables.
De préférence, le joint recouvre au moins en partie non seulement la face
externe, mais aussi la face interne et le chant du plan de jonction de chaque
élément de lanceur, et il a une épaisseur telle qu'il dépasse au-delà de la
surface externe, de la surface interne, et du plan de jonction, d'une distance
comprise entre 0 et 1 mm, et de préférence entre 0,1 et 0,5 mm dans le cas des
munitions de chasse.
Le joint peut être formé sur chaque élément du lanceur par moulage en
un matériau souple choisi parmi les caoutchoucs naturels ou artificiels, et
par
exemple en caoutchouc vulcanisable ou en élastomère thermoplastique,
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présentant de préférence, une excellente adhérence sur la matière constituant
le
lanceur, et contenant le cas échéant des charges usuelles destinées à en
améliorer les propriétés mécaniques, par exemple un agent anti-ultraviolet
améliorant la résistance au vieillissement ou un agent lubrifiant destiné à
faciliter le
glissement contre la paroi du tube de l'arme. La dureté du caoutchouc utilisé
est
choisie en fonction des conditions d'utilisation, et elle est généralement
comprise
entre 20 et 120 (dureté Shore), et de préférence entre 50 et 90.
De préférence, afin d'assurer une parfaite solidarisation du joint et de
l'élément du lanceur sur lequel il est fixé, la paroi de chaque élément est
traversée
par une ou plusieurs perforations laissant passer la matière lors du moulage
du
joint.
Bien entendu, il est possible de prévoir un seul joint
par élément de lanceur, ou plusieurs joints disposés séparé-
ment sur le même élément, par exemple un premier joint sur la
partie avant et un deuxième joint sur la partie arrière de
l'élément.
Le joint disposé sur la partie arrière de l'élément de
lanceur comporte de préférence un opercule annulaire obturant
l'espace entre le lanceur et la paroi interne de la douille,
délimitant une chambre annulaire externe au voisinage immédiat
de la charge. Lors de la mise à feu et de la phase propulsive,
sous l'action de la montée en pression des gaz de combustion,
cet opercule se déforme, provoquant la mise en commuriication
de la chambre contenant la charge avec la chambre arinulaire
externe, et permettant ainsi la détente des gaz. Il en résulte
une réduction du choc en recul ressenti par l'utilisateur de
l'arme, ainsi qu'une optimisation de la vitesse de conibustion
de la poudre.
Lorsque le lanceur comporte un seul joint, celui-ci est
placé de préférence sur la partie avant de chaque élément. En
effet, les essais effectués avec les munitions conformes à
l'invention ont montré que cette disposition facilite les
opérations d'encartouchage.
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4a
Par "partie avant" au sens de l'invention, on ent:end la
zone constituée approximativement par la moitié du lanceur se
trouvant vers l'avant du projectile. Le joint conforme à la
présente invention est placé de préférence dans cette partie
avant, et plus préférentiellement à une distance du bord avant
du lanceur représentant moins de 30% de la longueur du
lanceur.
De préférence, dans le cas d'un joint unique optimisé, disposé en partie
avant, il est possible de réunir les éléments du lanceur de manière à obtenir
un
lanceur monobloc
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ou équivalent, comportant un joint d'étanchéité dans la partie
avant, à proximité de son extrémité avant. Cette position du
joint peut paraître surprenante compte tenu des techniques
connues usuelles en la matière, où les systèmes d'étanchéité,
5 de formes diverses, sont toujours placés dans la partie
arrière du lanceur ou du projectile, au niveau du cône de
forcement, afin de limiter les problèmes de mise à poste des
munitions.
Suivant une variante conforme à l'invention, la partie du
lanceur se trouvant en avant du joint peut être indépendante
de l'autre partie. Dans le cas d'un lanceur cylindrique,
celui-ci est alors constitué de deux éléments cylindriques
disposés longitudinalement sur le même axe et séparés par le
joint d'étanchéité fixé sur le bord de l'un des deux éléments.
Suivant une autre variante de l'invention, le joint est
disposé à l'extrémité avant du lanceur, dont il enveloppe la
face frontale, celle-ci comportant de préférence des échan-
crures transversales facilitant l'accrochage du joint sur le
lanceur et l'assemblage des éléments lorsque le lanceur est en
2o deux ou plusieurs éléments.
Le lanceur à étanchéité améliorée conforme à la présente
invention peut être réalisé en métal ou en alliage métallique,
par exemple en alliage d'aluminium, ou encore en matière plas-
tique fabriquée par moulage ou par injection, par exemple en
polyamide.
L'invention concerne aussi un procédé permettant de
fabriquer un lanceur à étanchéité améliorée pour munitions du
type comportant un lanceur associé à un sous-projectile,
comprenant un ou plusieurs éléments comportant chacun un joint
3o d'étanchéité souple intégré.
Conformément au procédé suivant la présente invention, on
effectue un surmoulage par injection d'élastomère thermoplas-
tique ou de caoutchouc vulcanisable directement sur chaque
élément du lanceur, sur une partie de la paroi du lanceur
traversée par des perforations.
Le dispositif conforme à la présente invention est appli-
cable dans toutes munitions, de petit, moyen ou gros calibre,
du type comportant un projectile sous-calibré, par exemple une
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balle sous-calibrée, et un lanceur constitué d'un ou plusieurs
éléments séparables, dans le domaine des armes de chasse, de
sport ou d'entraînement, et de préférence dans celui des armes
de chasse.
Ce dispositif est inséré dans un ensemble constitué par
une cartouche, qui se compose de
- une douille amorcée;
- une charge de poudre propulsive;
- une balle complète comprenant un lanceur selon l'in-
lo vention, au calibre de l'arme, et une balle sous-calibrée.
Outre une excellente étanchéité statique de la cartouche
lors du stockage et de la manipulation, et une excellente
étanchéité dynamique aux gaz propulsifs lors de la mise à feu,
la présente invention procure l'avantage de diminuer l'écart-
type de pression et de vitesse, et par conséquent de diminuer
la dispersion du tir. De plus, on ne constate aucune pertur-
bation de la trajectoire du sous-projectile.
Les diverses caractéristiques et avantages de la présente
invention apparaîtront plus clairement dans la description ci-
2o après relative à des formes préférentielles de réalisation, en
référence aux dessins annexés, qui représentent :
Figure 1 : une vue en demi-coupe d'une balle complète,
comprenant une balle sous-calibrée et un lanceur à étanchéité
améliorée conforme à l'invention.
Figure 2 : une vue en demi-coupe montrant une deuxième
forme de réalisation du lanceur suivant l'invention, compor-
tant un joint d'étanchéité en partie arrière.
Figure 3: une vue en demi-coupe montrant une autre forme
de réalisation du lanceur suivant l'invention, comportant un
joint d'étanchéité en partie avant.
Figure 4 : une vue en demi-coupe montrant une autre forme
de réalisation du lanceur suivant l'invention, comportant deux
joints d'étanchéité.
Figure Sa : une vue de face d'une variante de lanceur de
l'invention comportant un joint en partie avant, correspondant
à la forme de réalisation de la Figure Sb.
Figure 5b : une vue partielle en coupe suivant A-A du
lanceur de la Figure 5a.
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La Figure 1 représente, en demi-vue, une cartouche
comprenant un élément de lanceur (1) de forme sensiblement
hémicylindrique, une douille (2), une amorce (3) et une charge
propulsive (4). La forme de la paroi interne du lanceur (1)
est destinée à s'adapter de manière connue sur le corps de la
balle sous-calibrée (5) du type balle-flèche. A cet effet, la
face interne du lanceur comporte des adents (6) coopérant avec
des rainures (7) formées sur le corps de la balle (5).
Le lanceur présente sur sa face externe des gorges annu-
lo laires de section sensiblement semi-circulaire (8 et 9)
formant gorges de décompression, et limitant la surface de
frottement dans le tube de l'arme.
La partie avant (10) du lanceur comporte une surface
interne conique (11) de diamètre s'élargissant de l'arrière
vers l'avant, afin de faciliter la séparation de l'élément de
lanceur sous l'effet des forces aérodynamiques s'exerçant à la
sortie du tube de l'arme.
La partie arrière (12) comporte une jupe annulaire (13)
ainsi qu'une gorge (14), au niveau du raccordement avec le
corps de l'élément de lanceur. La jupe (13) est traversée par
deux séries de perforations (15) disposées dans un plan trans-
versal, chaque série pouvant comporter par exemple 3 ou 4
perforations dans la paroi du lanceur.
Comme le montre la Figure 1, la jupe annulaire (13) est
tronquée à ses deux extrémités de telle sorte que sa section
ne soit pas tout à fait hémicirculaire mais couvre un arc de
cercle d'environ 1700; ainsi les deux éléments de lanceur (1)
mis en place ne sont pas jointifs par les bords de leurs jupes
annulaires respectives (13) mais un espace est ménagé entre
3o elles, dans lequel prend place le joint d'étanchéité comme
indiqué ci-après.
Le joint d'étanchéité (16) enveloppe toute la jupe annu-
laire (13) et la gorge (14), et le caoutchouc naturel ou arti-
ficiel qui le constitue remplit les perforations (15) traver-
sant la paroi. Il dépasse légèrement au-delà de la surface
externe du lanceur (1), au-dessus de la gorge (14) pour assu-
rer l'étanchéité, d'une part avec la paroi de la douille,
empêchant toute infiltration des gaz générés par la combustion
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de la charge propulsive (4), d'autre part avec la paroi
interne du tube, après mise à feu. Le joint (16) dépasse aussi
légèrement au-delà du plan de jonction des éléments de
lanceur, de telle sorte que les deux éléments de lanceur une
fois assemblés, soient jointifs par leur joints d'étanchéité
(16) respectifs qui sont fortement comprimés l'un contre l'au-
tre. Le dépassement au-delà de la surface externe et au-delà
du plan de jonction est de l'ordre de 0,3 à 0,5 mm dans le cas
de munitions de chasse.
La forme de réalisation représentée sur la Figure 2 est
une variante du lanceur de la Figure 1 où le joint d'étan-
chéité (17) est formé dans une gorge annulaire (18) dont le
fond est percé par des ouvertures (19) traversant toute la
paroi de l'élément (1) du lanceur. Comme le montre la Figure
2, le joint d'étanchéité (17) enveloppe totalement l'élément
de lanceur (1) et possède un bord (17a) dépassant dans le plan
de jonction des deux éléments de lanceur.
Dans la forme de réalisation représentée sur la Figure 3,
chaque élément de lanceur (1) comporte un joint d'étanchéité
(20) mis en place dans une gorge (21) prévue dans la partie
avant du lanceur. Cette gorge est percée par une série de
perforations (22) traversant la paroi du lanceur, assurant la
formation du joint également sur la paroi interne du lanceur.
Le joint (21) présente une forme légèrement aplatie assurant
un bon contact d'étanchéité avec la paroi de la douille et la
paroi interne du tube, dans la phase de laiicement.
La variante de lanceur à étanchéité améliorée représentée
sur la Figure 4 comprend deux joints d'étanchéité, l'un (16)
identique à celui de la Figure 1, disposé sur la partie
3o arrière de l'élément (1) du lanceur, l'autre (20) formé par
surmoulage dans la gorge annulaire (21) se trouvant dans la
partie avant du lanceur. Comme sur la Figure 3, le fond de
cette gorge (21) comporte une série de perforations (22)
traversant l'épaisseur de la paroi, et facilitant le surmou-
lage de l'élastomère thermoplastique ou du caoutchouc vulcani-
sable qui remplit toute la gorge annulaire (21) sur toute sa
longueur, pénètre dans les perforations (22) et enveloppe le
lanceur dans le plan de cette gorge.
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Pour améliorer l'étanchéité, un opercule (23) peut être
prévu sur le joint (16). Cet opercule est de préférence formé
par moulage du joint en élastomère thermoplastique ou en
caoutchouc vulcanisable et en fait partie intégrante. Sa
hauteur est telle que le bord périphérique de l'opercule (23)
soit en contact avec la paroi interne de la douille (2)
lorsque la balle est mise en place dans la cartouche. De plus,
cet opercule (23) définit avec le joint (16) et la paroi de la
douille une chambre annulaire externe qui se trouve au voisi-
lo nage immédiat de la charge propulsive. Lors de la mise à feu,
sous l'action de la pression des gaz de combustion, l'opercule
(23) se déforme, provoquant alors la mise en communication de
la chambre contenant la charge avec la chambre annulaire
externe, et permettant ainsi la détente des gaz. Ceci assure
une réduction du choc en recul ressenti par l'utilisateur de
l'arme.
La variante de réalisation représentée sur les Figures 5a
et 5b comprend le même élément de lanceur (1) que sur les
Figures précédentes, mais le joint d'étanchéité (24) est fixé
à l'extrémité avant du lanceur (1), sur sa partie frontale
qu'il enveloppe en la recouvrant partiellement. A cet effet,
la partie frontale de l'élément (1) comprend une nervure annu-
laire (25) traversée par plusieurs perforations, ainsi que
trois échancrures (26, 27, 28) transversales, destinées à
renforcer l'accrochage du joint d'étanchéité (24) en caout-
chouc naturel ou artificiel sur l'élément (1) du lanceur. Le
joint (24) recouvre totalement les trois échancrures mais
laisse apparente la face avant élargie de la nervure (25).
Comme le montre la Figure 5a, une échancrure (26) est
prévue dans la partie centrale de la partie frontale de l'élé-
ment (1) et les deux autres échancrures (27, 28) sont prévues
à chacune des deux extrémités.
Comme le montrent les Figures 5a et 5b, le joint (24)
remplit totalement le volume des échancrures (26, 27, 28) et
déborde légèrement au-delà des surfaces extérieure et inté-
rieure de l'élément (1) et dans le plan de jonction de deux
éléments (1) afin d'assurer une bonne étanchéité à la fois
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dans la douille de la cartouche, et dans le tube de l'arme
après mise à feu.
