[0001] La présente invention concerne un dispositif de réglage en fonction de la température
extérieure d'un système d'équilibrage d'une pièce d'artillerie.
[0002] Ce système relie l'affût de la pièce d'artillerie et la masse montée pivotante (qui
comprend notamment la bouche à feu de la pièce) sur cet affût. Ce système comprend
une chambre à gaz dont la pression exerce une force opposée à la force exercée par
la masse pivotante ci-dessus.
[0003] Dans le dispositif décrit dans le document "US MIL SPECS" Military Handbook, l'équilibrage
est réalisé grâce à une chambre d'azote. Les calculs sont faits par l'étude du moment
généré par l'équilibreur (c'est-à-dire l'étude de la variation de la force et de la
longueur du bras de levier). Le recalage de la courbe d'équilibrage sur la courbe
de pointage, en fonction de la température extérieure se fait grâce à une pompe pour
modifier la pression initiale et par la variation de la longueur du bras de levier
pour changer le moment d'équilibrage pour tous les angles de pointage.
[0004] Dans le dispositif décrit dans l'EP - A - 309646 A, la pression de l'équilibrage
est fixée en fonction de la température extérieure grâce à une valve de régulation,
un réservoir de gaz et un capteur de pression.
[0005] Les inconvénients de l'état de la technique ci-dessus résident dans le fait que l'équilibrage
est réalisé par action sur les moments de déséquilibre, et non sur l'effort de pointage
lui-même. Le système nécessite l'utilisation d'une pompe pour le réglage de la pression
ainsi que d'un capteur de pression.
[0006] Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de réglage n'utilisant
que des moyens de réglage mécaniques afin d'assurer un équilibrage le plus rigoureux
possible en fonction de la température extérieure, cet équilibrage agissant sur la
force de pointage et non sur le moment, et le réglage étant possible à n'importe quel
angle de pointage en hauteur de la pièce d'artillerie.
[0007] L'invention vise ainsi, un dispositif de réglage en fonction de la température extérieure
d'un système d'équilibrage d'une pièce d'artillerie, ce système reliant l'affût de
la pièce d'artillerie et la masse montée pivotante sur cet affût et comprend une chambre
à gaz dont la pression exerce une force opposée à la force exercée par ladite masse.
[0008] Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que la chambre à gaz coopère
avec un piston mobile par rapport à cette dernière lors du déplacement angulaire de
la masse pivotante par rapport à l'affût, de telle sorte que la pression du gaz dans
ladite chambre varie en fonction du déplacement angulaire ci-dessus, en ce que le
volume du gaz contenu dans la chambre est calculé de telle sorte qu'à une température
donnée, la pression du gaz exerce une force qui est opposée et sensiblement égale
à la force exercée par la masse pivotante et en ce que le système comprend en outre
un premier moyen mécanique pour modifier la pression du gaz de la chambre pour d'autres
températures et un second moyen mécanique pour modifier la vitesse de variation du
volume du gaz lors du déplacement angulaire de la masse pivotante.
[0009] Ainsi grâce à ces deux seuls moyens mécaniques de réglage permettant de modifier
le volume de gaz et la vitesse de variation du volume de gaz, on peut équilibrer les
forces précitées dans une large gamme de températures et pour tout angle de pointage
en hauteur de la pièce d'artillerie.
[0010] Selon une version avantageuse de l'invention, ledit piston est relié à l'affût par
une tige articulée à ce dernier, ce piston étant monté de façon coulissante dans un
cylindre constituant ladite chambre à gaz, ce cylindre étant relié de façon articulée
à la masse pivotante.
[0011] Ce piston coulisse dans le cylindre lors des modifications de l'angle de pointage
en hauteur de la pièce d'artillerie, ce qui permet de modifier la pression du gaz
de la chambre et donc d'équilibrer les forces, à une température donnée, pour tout
angle de pointage en hauteur.
[0012] De préférence, ledit premier moyen mécanique pour modifier la pression du gaz de
la chambre, comprend un second piston monté coulissant dans le cylindre à l'opposé
du premier piston, ce second piston étant relié à des moyens permettant à ce dernier
de se déplacer par rapport au premier piston lors du déplacement angulaire de la masse
pivotante pour modifier le volume du gaz.
[0013] Le déplacement de ce second piston permet de modifier le volume du gaz de la chambre,
pour tenir compte des variations de température.
[0014] De préférence également, ledit second moyen mécanique comprend des moyens permettant
de modifier la vitesse de déplacement du second piston lors du déplacement angulaire
de la masse pivotante pour modifier la vitesse de variation du volume du gaz.
[0015] Cette modification de la vitesse de variation du volume de gaz de la chambre, permet
d'équilibrer les forces pour toute température et tout angle de pointage en hauteur.
[0016] Les moyens pour commander le déplacement peuvent être constitués par exemple par
un câble et des glissières de réglage permettant de régler respectivement le volume
initial de la chambre à gaz et la vitesse de variation de ce volume.
[0017] D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description
ci-après.
[0018] Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs :
- la figure 1 est une vue en élévation d'une pièce d'artillerie comportant un dispositif
de réglage conforme à l'invention ;
- la figure 2 est une vue détaillée à plus grande échelle du dispositif de réglage ;
- la figure 3 est un schéma d'une variante du dispositif de réglage ;
- la figure 4 est une courbe montrant la variation de la force exercée par la masse
pivotante de la pièce d'artillerie en fonction de l'angle de pointage en hauteur ;
- la figure 5 montre les courbes de variation de la force précitée et de la force d'équilibrage
en fonction de l'angle de pointage en hauteur à la température maximale de 63° C ;
- la figure 6 montre les courbes précitées obtenues à la température minimale de -46°
C, avant mise en oeuvre des moyens de réglage selon l'invention ;
- la figure 7, montre les courbes obtenues à -46° C, après mise en oeuvre du premier
moyen de réglage ;
- la figure 8, montre les courbes obtenues à -46° C, après mise en oeuvre du second
moyen de réglage.
[0019] A la figure 1, on a représenté une pièce d'artillerie 1, comprenant un affût 2 sur
lequel est fixé de façon pivotante suivant un axe X-X' la masse pivotante 3 que l'on
veut équilibrer et qui comprend notamment la bouche à feu 4.
[0020] Le système d'équilibrage est désigné par la référence générale 5. Ce système 5 relie
l'affût 2 de la pièce d'artillerie et la masse 3 montée pivotante sur cet affût. Comme
montré par la figure 2, le système 5 comprend une chambre à gaz 6 dont la pression
exerce une force Fe opposée à la force Fp exercée par la masse pivotante 3.
[0021] La chambre à gaz 6 coopère avec un piston 7 mobile par rapport à cette dernière lors
du déplacement angulaire de la masse 3 pivotante par rapport à l'affût 2, de telle
sorte que la pression du gaz dans la chambre 6 varie en fonction du déplacement angulaire
ci-dessus.
[0022] Le volume du gaz contenu dans la chambre 6 est calculé de telle sorte qu'à une température
donnée, la pression du gaz exerce une force Fe qui est opposée et est sensiblement
égale à la force Fp exercée par la masse pivotante 3.
[0023] Le système comprend en outre un premier moyen mécanique pour modifier la pression
du gaz de la chambre 6 pour d'autres températures et un second moyen mécanique pour
modifier la vitesse de variation du volume du gaz lors du déplacement angulaire de
la masse pivotante.
[0024] Comme indiqué sur la figure 2, le piston 7 est relié à l'affût 2 par une tige 8 articulée
en 9 à ce dernier. Le piston 7 est monté de façon coulissante dans un cylindre 10
constituant la chambre à gaz 6. Ce cylindre 10 est relié à la masse pivotante 3 de
façon articulée en 11. La vis 8 est montée dans un écrou 8a solidaire du cylindre
10.
[0025] Le premier moyen mécanique pour modifier la pression du gaz de la chambre 6, comprend
un second piston 13 monté coulissant dans le cylindre 10 à l'opposé du premier piston
7.
[0026] Ce second piston 13 est relié à des moyens comprenant un câble 14 permettant à ce
piston 13 de se déplacer par rapport au premier piston 7 lors du déplacement angulaire
de la masse pivotante 3 pour modifier le volume du gaz.
[0027] Le second moyen mécanique comprend des moyens permettant de modifier la vitesse de
déplacement du second piston 13 lors du déplacement angulaire de la masse pivotante
pour modifier la vitesse de variation du volume du gaz.
[0028] Dans l'exemple de la figure 2, l'extrémité de la tige 15 du second piston 13 est
reliée à un câble 14 de telle sorte que le déplacement du câble entraîne le piston
13 dans le même sens.
[0029] Le câble 14 est guidé le long du cylindre 10 et passe sur l'axe X-X' de pivotement
de la masse pivotante 3. L'extrémité 14a du câble 14 opposée au second piston 13 est
fixée de façon réglable à l'affût 2.
[0030] Les moyens de réglage comprennent une première glissière 17 solidaire de la masse
pivotante dont l'une des extrémités D est située sous la poulie de renvoi 16 et dont
l'autre extrémité C est située à une certaine distance, en avant de la première extrémité.
Cette glissière 17 comporte un coulisseau 18 mobile entre les deux extrémités D et
C ci-dessus entre une position où le câble 14 passe devant le coulisseau 18 sensiblement
sans le toucher et des positions réglables situées en avant de cette position où le
câble est poussé vers l'avant par le coulisseau 18 de façon que le câble 14 fasse
avec l'axe de la glissière 17 un angle de plus en plus faible lorsque le coulisseau
est poussé vers l'avant.
[0031] Le dispositif comprend une seconde glissière 19 solidaire de l'affût 2 s'étendant
sensiblement suivant la hauteur de celui-ci et comportant un coulisseau 20 mobile
entre une extrémité haute E et une extrémité basse A de la glissière 19 et auquel
l'extrémité 14a du câble est fixée.
[0032] L'extrémité haute E de la glissière 19 est située sous la première glissière 17,
sensiblement au droit de l'extrémité avant C de cette dernière.
[0033] Dans la variante de réalisation de la figure 3, le premier moyen mécanique pour modifier
la pression du gaz de la chambre comprend un vérin à gaz 21 relié à l'affût 2 et à
la masse pivotante. La chambre à gaz 22 de ce vérin 21 est reliée par une tubulure
souple 23 à la chambre à gaz 6 du système d'équilibrage.
[0034] L'extrémité 24 du vérin à gaz 21 reliée à la masse pivotante 3 est fixée de façon
articulée et coulissante dans une glissière 25 s'étendant d'une première extrémité
proche de l'axe X-X' de pivotement de la masse pivotante 3 à une seconde extrémité
26 située en avant de la première.
[0035] Dans les deux modes de réalisation décrits, le volume du gaz contenu dans la chambre
6 est calculé de telle sorte qu'à la température maximale prévue (par exemple 63°
C) pour le fonctionnement de la pièce d'artillerie, la pression du gaz exerce une
force Fe qui équilibre sensiblement la force Fp exercée par la masse pivotante quel
que soit l'angle formé par la masse pivotante 3.
[0036] Les moyens pour modifier le volume de gaz sont adaptés pour permettre une diminution
du volume de ce gaz suffisante pour obtenir sensiblement l'équilibrage des forces
Fe et Fp, à la température minimale (par exemple, -46°C) et à l'angle minimal de la
pièce d'artillerie.
[0037] Les moyens pour modifier la vitesse de variation de volume du gaz sont suffisants
pour obtenir aux conditions de température et d'angle ci-dessus sensiblement l'équilibrage
des forces quel que soit l'angle formé par la masse pivotante.
[0038] On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire.
[0039] La force Fp générée par la masse pivotante du matériel sur l'axe 11 est donnée par
la courbe P de la force de pointage (voir figure 4). Le but de l'invention est de
créer une force qui soit la plus proche possible de cet effort de pointage sans jamais
être égale à celle-ci (pour éviter les changements de sens dans les rattrapages de
jeux) pour tous les angles (dans le préssent cas, de -6° à +63°) et pour les températures
allant de -46°C à +63°C.
[0040] Grâce à un certain volume de gaz dans la chambre 6 et pour une température donnée
(+63°C), un équilibrage correct est obtenu (voir figure 5) entre les courbes de pointage
P et d'équilibrage E.
[0041] Lorsque la température passe à -46°C; il apparait un écart important entre la courbe
de pointage P et la courbe d'équilibrage E (voir figure 6), (la chute de température
entraîne une chute de pression et donc diminue l'intensité de la force d'équilibrage).
Cet écart peut être supprimé de la façon suivante :
[0042] Dans un premier temps augmenter la pression d'azote pour la position angulaire initiale
(c'est-à-dire a -6°), cela permet d'obtenir une force d'équilibrage correcte au départ
(voir figure 7). Ceci est obtenu en diminuant le volume d'azote. Mais bien que la
pression au départ soit la même (effort correct), la température et le volume initial
sont différents donc la transformation est différente et ne donne pas une pression
assez élevée pour les autres angles de pointage en hauteur.
[0043] Les efforts doivent être augmentés à nouveau pour mieux correspondre à la courbe
P de l'effort de pointage. Il faut que la variation de volume engendrée par le pointage,
soit moins rapide que la variation initiale. Pour réaliser cela, il faut la conjonction
de deux systèmes : le piston 7, dont le déplacement est commandé par le système de
pointage qui impose une variation du volume d'azote, et un dispositif qui fait que
l'augmentation de volume soit plus ou moins rapide. Ainsi la force d'équilibrage a
une intensité correcte pour tous les angles (voir figure 8).
[0044] L'exemple cité ici a été choisi avec les températures : maximale et minimale, et
pour l'angle de site minimal. Le réglage permet cependant de changer le volume et
la vitesse de variation de volume à n'importe quel angle de site.
[0045] Le fonctionnement du système est décrit ci-après pour le pointage allant d'une position
basse à une position haute, et pour une température allant de +63°C à -46°C.
[0046] Le système possède deux glissières de réglage 17, 19 (voir figure 2).
[0047] A +63°C : l'attache du câble 14 est en B et le point de glissement est en D.
[0048] Lorsque l'angle de pointage augmente, le câble 14 ne bouge pas par rapport à la masse
pivotante 3 donc le piston 13 ne bouge pas. Seul le piston 7 se translate. Le résultat
obtenu est montré sur la figure 5.
[0049] A -46°C : si les réglages n'ont pas été modifiés, les efforts de pointage et d'équilibrage
sont très différents, comme montré par les courbes de la figure 6. Il faut donc diminuer
le volume initial pour augmenter la force. L'attache du câble est placée en A (voir
résultat sur la figure 7).
[0050] Pour les autres angles de pointage en hauteur la force d'équilibrage reste trop faible.
Il faut que le volume d'azote augmente moins vite que ce qui est imposé par le piston
7. Il faut donc donner au piston 13 un mouvement qui a tendance à faire diminuer le
volume de la chambre 6 lorsque l'angle de pointage augmente. Pour cela la poulie de
renvoi 18 est réglée en C (voir résultat sur la figure 8).
[0051] Le fonctionnement du dispositif représenté sur la figure 3 permet d'obtenir des résultats
identiques à celui de la figure 2.
[0052] Dans le cas de la figure 3, le piston 13 a été remplacé par le vérin 21 qui permet
de modifier le volume de gaz de la chambre 6 et de modifier la vitesse de variation
du volume de gaz, en réglant la position de l'extrémité 24 du vérin dans la glissière
25.
1. Dispositif de réglage en fonction de la température extérieure d'un système d'équilibrage
d'une pièce d'artillerie, ce système reliant l'affût (2) de la pièce d'artillerie
et la masse (3) montée pivotante sur cet affût (2) et comprend une chambre à gaz (6)
dont la pression exerce une force (Fe) opposée à la force (Fp) exercée par ladite
masse (3), caractérisé en ce que la chambre à gaz (6) coopère avec un piston (7) mobile
par rapport à cette dernière lors du déplacement angulaire de la masse (3) pivotante
par rapport à l'affût (2), de telle sorte que la pression du gaz dans ladite chambre
(6) varie en fonction du déplacement angulaire ci-dessus, en ce que le volume du gaz
contenu dans la chambre (6) est calculé de telle sorte qu'à une température donnée,
la pression du gaz exerce une force (Fe) qui est opposée et sensiblement égale à la
force (Fp) exercée par la masse pivotante (3) et en ce que le système comprend en
outre un premier moyen mécanique pour modifier la pression du gaz de la chambre (6)
pour d'autres températures et un second moyen mécanique pour modifier la vitesse de
variation du volume du gaz lors du déplacement angulaire de la masse pivotante (3).
2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston (7) est
relié à l'affût par une vis (8) articulée à ce dernier, cette vis (8) étant montée
dans un écrou (8a) solidaire du cylindre (10), ce piston (7) étant monté de façon
coulissante dans un cylindre (10) constituant ladite chambre à gaz (6), ce cylindre
(6) étant relié de façon articulée à la masse pivotante.
3. Dispositif conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que ledit premier moyen
mécanique pour modifier la pression du gaz de la chambre, comprend un second piston
(13) monté coulissant dans le cylindre (10) à l'opposé du premier piston (7), ce second
piston (13) étant relié à des moyens permettant à ce dernier de se déplacer par rapport
au premier piston (7) lors du déplacement angulaire de la masse pivotante pour modifier
le volume du gaz.
4. Dispositif conforme à la revendication 3, caractérisé en ce que ledit second moyen
mécanique comprend des moyens permettant de modifier la vitesse de déplacement du
second piston (13) lors du déplacement angulaire de la masse pivotante (3) pour modifier
la vitesse de variation du volume du gaz.
5. Dispositif conforme à l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que ledit
second piston (13) est relié à un câble (14) enroulé sur une poulie de renvoi (16)
montée sur l'axe de pivotement (XX') de la masse pivotante (3) et dont l'extrémité
opposée au second piston (13) est fixée de façon réglable à l'affût (2).
6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend une première
glissière (17) solidaire de la masse pivotante dont l'une des extrémités est située
sous la poulie de renvoi (16) et dont l'autre extrémité est située à une certaine
distance, en avant de la première extrémité, cette glissière (17) comportant un coulisseau
(18) mobile entre les deux extrémités ci-dessus entre une position où le câble (14)
passe devant le coulisseau (18) sensiblement sans le toucher et des positions réglables
situées en avant de cette position où le câble (14) est poussé vers l'avant par le
coulisseau (18) de façon que le câble (14) fasse avec l'axe de la glissière (17) un
angle de plus en plus faible lorsque le coulisseau (18) est poussé vers l'avant.
7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde
glissière (19) solidaire de l'affût (2) s'étendant sensiblement suivant la hauteur
de celui-ci et comportant un coulisseau (20) mobile entre une extrémité haute et une
extrémité basse dudit coulisseau et auquel l'extrémité du câble (14) est fixée.
8. Dispositif conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que l'extrémité haute
de la glissière (19) est située sous la première glissière (17), sensiblement au droit
de l'extrémité avant de cette dernière.
9. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit
premier moyen mécanique pour modifier la pression du gaz de la chambre (6) comprend
un vérin à gaz (21) relié à l'affût (2) et à la masse pivotante (3), la chambre à
gaz (22) de ce vérin étant reliée par une tubulure souple (23) à la chambre à gaz
(6) du système d'équilibrage.
10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que l'extrémité (24) du
vérin à gaz (21) reliée à la masse pivotante (3) est fixée de façon articulée et coulissante
dans une glissière (25) s'étendant entre une première extrémité proche de l'axe (X-X')
de pivotement de la masse coulissante (3) et une seconde extrémité (26) située en
avant de la première.
11. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le volume
du gaz contenu dans la chambre (6) est calculé de telle sorte qu'à la température
maximale prévue pour le fonctionnement de la pièce d'artillerie, la pression du gaz
exerce une force (Fe) qui équilibre sensiblement la force (Fp) exercée par la masse
pivotante (3) quel que soit l'angle formé par la masse pivotante, en ce que les moyens
pour modifier le volume de gaz sont adaptés pour permettre une augmentation du volume
de ce gaz suffisante pour obtenir sensiblement l'équilibrage des forces, à la température
minimale et à l'angle minimal de la pièce d'artillerie et en ce que les moyens pour
modifier la vitesse de variation de volume du gaz sont suffisants pour obtenir aux
conditions de température et d'angle ci-dessus sensiblement l'équilibrage des forces
quel que soit l'angle formé par la masse pivotante.