Procédé d'éjection de sous-munitions et projectile mettant en oeuvre un tel procédé

Abstract

 L'invention concerne un procédé d'éjection de sous-munitions à partir d'un projectile à vitesse de roulis nulle ou faible. Elle concerne également un projectile équipé de moyens permettant la mise en oeuvre de ce procédé.
La séparation de la partie avant (2,3) du projectile (1) de la partie arrière (13) est assurée par le déplacement d'un piston (4) dans un tube (5) sous l'effet d'une charge pyrotechnique. La combinaison, au niveau de ce piston (4) et de ce tube (5), de rayures coopérant soit avec des adents, soit avec une ceinture de forcement, crée un mouvement de roulis suffisant pour imprimer aux sous-­munitions (20) une vitesse d'éjection (v) perpendiculaire à l'axe (xx′) du projectile.
L'invention s'applique notamment aux armements qui sont dotés d'une vitesse propre de roulis nulle ou quasiment nulle.

Description

[0001] L'invention concerne un procédé d'éjection de sous-munitions à partir d'un projectile dont la vitesse propre de roulis est nulle ou faible. Elle concerne également un projectile équipé de moyens permettant la mise en oeuvre de ce procédé.

[0002] Par projectile, on entend tout véhicule lancé par canon, par autopropulsion, par aéronef, etc, et suivant une trajectoire balistique ou corrigée. L'invention concerne plus précisément les projectiles comportant de sous-projectiles éjectés à un instant donné sur la trajectoire du projectile porteur.

[0003] On recherche généralement dans les projectiles à sous-munitions l'étalement latéral et axial de leur contenu, de façon à obtenir une dispersion optimale sans avoir recours au tir de nombreux projectiles, dits "cargo", dont le coût unitaire est souvent très élevé. Ce problème est relativement facilement résolu lorsque le projectile est animé d'une vitesse de roulis suffisante. On peut alors profiter de cette rotation pour donner aux sous-munitions une vitesse d'éloignement perpendiculaire à la trajectoire qui entraîne une dispersion latérale des impacts.

[0004] En revanche, lorsque le porteur ne peut être animé d'une vitesse propre de roulis suffisante, par exemple pour des problèmes de détection ou de pilotage, on doit le plus souvent faire appel à des systèmes tels que des sacs gonflables, des pistons, des moyens pyrotechniques, des ressorts, etc.

[0005] Une autre solution consiste à générer un roulis dans la phase terminale de la trajectoire peu avant la séquence d'éjection. De nombreux moyens sont possibles tels que braquage, etc. Tous ces procédés ont le défaut d'être spécifiques de l'effet recherché et donc d'entraîner un encombrement supplémentaire, de la masse et un coût non négligeable.

[0006] La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et concerne un nouveau procédé d'éjection de sous-munitions à partir d'un projectile dont la vitesse propre de roulis est pratiquement nulle, procédé qui a pour avantage de faire partie de la séquence même d'ouverture du véhicule sans qu'il soit nécessaire de recourir à des moyens supplémentaires lourds, encombrants et coûteux.

[0007] L'invention concerne plus précisément un procédé d'éjection de sous-munitions à partir du projectile qui les porte, ce projectile :
- comportant, d'une part, une enveloppe se terminant par une ogive formant une partie avant, cette partie avant étant verrouillée par des moyens de verrouillage à une partie arrière dite "culot" ;
- comportant, d'autre part, une tige se déplaçant à l'intérieur d'un tube pour servir de piston sous l'action d'une charge pyrotechnique en vue de séparer la partie arrière de la partie avant ;
procédé caractérisé en ce qu'il consiste, après déverrouillage des moyens de verrouillage et mise à feu de la charge pyrotechnique, à faire tourner la partie avant du projectile par rapport à la partie arrière de ce dernier, les sous-munitions étant solidaires de la partie arrière par des moyens de maintien, grâce à la combinaison de rayures réalisées sur l'une des parties du projectile coopérant avec une ceinture de forcement comportant elle-même des rayures et solidaire de l'autre partie, pour donner à chacune des sous-munitions une vitesse transversale initiale (v) permettant d'obtenir une dispersion optimale des sous-munitions.

[0008] L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles :

- la figure 1 illustre schématiquement une variante de réalisation d'un projectile capable de mettre en oeuvre le procédé d'éjection des sous-projectiles selon l'invention ;

- la figure 2 illustre la phase d'éjection elle-même ;

- la figure 3 illustre une coupe transversale AA′ d'un projectile selon l'invention ;

- la figure 4 illustre schématiquement une autre variante d'un projectile selon l'invention.

[0009] Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures.

[0010] Comme le montre la figure 1, complétée par la figure 2 qui représente le projectile de la figure 1 dans une configuration correspondant à l'éjection des sous-munitions, ce projectile (1) conforme à l'invention comporte une enveloppe (2) généralement cylindrique se terminant par une ogive (3).

[0011] Cette dernière est elle-même solidaire d'une tige axiale (4) destinée, comme cela sera expliqué plus loin, à jouer une fonction de piston. La tige (4) pénètre dans un tube (5) solidaire de la partie arrière (culot 13) du projectile (1), en laissant à l'extrémité un espace libre (chambre 6) occupé par un chargement pyrotechnique (non représenté sur la figure ).

[0012] Selon une caractéristique importante de l'invention, le tube (5) est rayé et la tige (4) reçoit une ceinture de forcement ou des adents usinés. La combinaison (100) "rayures du tube + ceinture de forcement ou adents" est symbolisée par un trait renforcé sur la figure, et ceci dans un but de clarté. Cette combinaison, conformément à l'invention, induit un mouvement de rotation. Elle permet la mise en oeuvre du procédé d'éjection des sous-munitions (20) contenues dans le projectile (1).

[0013] En effet, au moment où les sous-munitions (20) doivent être libérées, on initie la mise à feu de la charge pyrotechnique en ayant pris soin d'effectuer le déverrouillage préalable ou simultané des moyens (12) de solidarisation au culot (13)

[0014] La tige (4) joue sa fonction de piston et, comme le montre la figure 2, éjecte l'ogive (3), cette éjection se réalisant avec un mouvement de rotation selon un sens donné (flèche f1) pour l'avant du projectile et un sens opposé (flèche f2) pour la partie arrière.

[0015] Le pas des rayures est choisi de façon à obtenir une vitesse de roulis de la partie arrière qui se traduit par une vitesse d'éjection transversale optimale (v) des sous-munitions (20) dépendant de leur distance initiale à l'axe (xx') du projectile (1).

[0016] Comme le montre la figure 3 qui représente une coupe transversale AA′ du projectile de la figure 1, ce projectile comporte l'enveloppe (2) solidaire de la tige axiale (4) qui pénètre dans le tube rayé (5) grâce à la combinaison 100 comme décrit précédemment. Sur ce tube (5), sont fixés, par exemple, des éléments (14), par exemple, métalliques, pour établir des compartiments (16) à l'intérieur desquels les sous-munitions (20) sont positionnées. L'ensemble des sous-munitions (20) est maintenu dans chaque compartiment par des moyens de maintien, par exemple, une ceinture (15) commandée, par exemple, par un système explosif non représenté, qui assurent une solidarisation de l'ensemble des sous-munitions au tube (5) ; ces moyens de maintien sont généralement déverrouillés lorsque l'ensemble sous-munitions (20) et tube (5) a atteint une vitesse maximale qui constitue la vitesse initiale des sous-munitions (20) après éjection de l'ogive (3) mais ils peuvent être déverrouillés de manière différée et pour chaque compartiment.

[0017] Comme le montre la figure 4 qui illustre une variante de réalisation de l'invention, une architecture inverse est réalisée. La tige (4) faisant fonction de piston est cette fois rendue solidaire du culot (13). Le tube (5) et la chambre (6) sont alors rendus solidaires de l'ogive (3).

[0018] Dans ces deux variantes, c'est le tube (4) qui est rayé mais une solution consiste à rayer extérieurement le piston. Dans ce cas, les adents ou la ceinture de forcement sont alors situés à la partie interne de la bouche du canon.

[0019] Dans la variante où le tube (5) est solidaire de l'arrière et le piston (4) solidaire de l'avant, les sous-munitions (20) sont liées au tube (5) (figure 1).

[0020] Dans la variante où le piston (4) est à l'arrière et le tube (5) à l'avant, les sous-munitions (20) sont reliées à la partie arrière, c'est-à-dire au culot (13) par tout moyen connu (30);

[0021] Quelle que soit la variante choisie, on obtient donc au moment de la libération des sous-munitions une vitesse de roulis qui imprime aux sous-munitions une vitesse d'éjection transversale.

[0022] Un exemple des vitesses de roulis atteintes est donnée ci-dessous.

Masse :	partie avant 50 kg.
	partie arrière 350 kg.
Inerties axiales :	partie avant I₁= 1,13 m² kg.
	partie arrière I₂ = 1,97 m² kg.
Calibre piston :	30 mm.
Longueur piston :	1,70 m.
Pression moyenne :	500 bars.
Angle de rayure :	5°.
Vitesse de séparation :	49 ms⁻¹.
Vitesse de roulis ogive/culot :	45 tours/s.
Vitesse de roulis partie arrière :	16,4 tours/s.

[0023] Cette dernière vitesse est à ajouter à la vitesse de roulis initiale du véhicule, dans le cas où elle existe. Si cette vitesse est de 10 tours/s et que les sous-munitions sont disposées entre 54 mm et 120 mm de l'axe (xx′) du projectile, les vitesses d'éjection perpendiculaires à cet axe sont comprises entre 9 et 20 ms⁻¹.

[0024] La libération des sous-munitions peut être immédiate, c'est-à-dire dès que l'enveloppe découvre la tranche concernée. Elle peut être aussi différée, les sous-munitions étant retenues par exemple par un collier déverrouillé au moment optimal après éloignement de l'enveloppe.

Revendications

1. Procédé d'éjection de sous-munitions à partir d'un projectile (1) qui les porte, ce projectile (1) :
- comportant, d'une part, une enveloppe (2) se terminant par une ogive (3) formant une partie avant, cette partie avant étant verrouillée par des moyens de verrouillage (12) à une partie arrière dite "culot" (13) ;
- comportant, d'autre part, une tige (6) se déplaçant à l'intérieur d'un tube (5) pour servir de piston sous l'action d'une charge pyrotechnique en vue de séparer la partie arrière de la partie avant ;
procédé caractérisé en ce qu'il consiste, après déverrouillage des moyens de verrouillage et mise à feu de la charge pyrotechnique, à faire tourner la partie avant du projectile par rapport à la partie arrière de ce dernier, les sous-munitions (20) étant solidaires de la partie arrière par des moyens de maintien (15), grâce à la combinaison de rayures réalisées sur l'une des parties du projectile coopérant avec une ceinture de forcement comportant elle-même des rayures et solidaire de l'autre partie, pour donner à chacune des sous-munitions (20) une vitesse transversale initiale (v) permettant d'obtenir une dispersion optimale des sous-munitions (20).

2. Projectile (1), caractérisé en ce qu'il met en oeuvre un procédé selon la revendication 1.

3. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la tige (4) est solidaire de l'ogive et le tube (5) du culot, les rayures étant réalisées sur le tube (5) et les adents ou la ceinture de forcement réalisés sur la tige (4).

4. Projectile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube (5) est solidaire de l'ogive (3) et le piston du culot (13), les rayures étant réalisées sur ledit tube (5) et les adents ou la ceinture de forcement sur la tige (4).

5. Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige (4) est rayée, les adents ou la ceinture de forcement étant alors situés à la partie interne du tube (5) jouant le rôle de bouche de canon.

6. Projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de maintien sont constitués par une ceinture (15) permettant la solidarisation de l'ensemble des sous-munitions (20) à la partie arrière (13) du projectile.

Dessins