<Desc/Clms Page number 1>
Cartouche pour arme à feu La présente invention a pour objet une cartouche pour arme à feu. Une telle cartouche peut comprendre une douille, un étui, une enveloppe ou une gargousse contenant une charge propulsive. Pour des armes à feu portatives et pour certains canons, la cartouche peut comprendre également le projectile.
En raison des charges de plus en plus puissantes utilisées dans les cartouches modernes, le problème de l'usure des tubes des armes à feu s'aggrave. La cause de l'usure des tubes n'est pas complètement élucidée, mais on pense qu'elle réside dans une fusion ou un ramollissement de la surface du tube lors du coup de feu, ayant pour conséquence un enlèvement partiel de cette couche tendre par les gaz de combustion expulsés. En outre, les gaz de combustion très chauds ont un effet corrosif sur la surface du tube.
Afin de diminuer l'échauffement du tube, on a proposé d'entourer le noyau de la charge d'un agent propulsif ayant un pouvoir calorifique inférieur à celui du noyau. Il se produit de ce fait une gaine de gaz propulsifs un peu plus froids qui entoure le noyau de gaz propulsifs très chauds. On obtient ainsi une diminution perceptible, mais faible, de l'usure des tubes. De plus il s'agit là d'un agencement onéreux, et il est rare que la diminution de l'usure des tubes justifie les frais supplémentaires. Le but de la présente invention est de créer une cartouche pour arme à feu qui permette de diminuer notablement l'usure des tubes.
La cartouche conforme à la présente invention est caractérisée en ce qu'elle comprend, en plus de la charge propulsive, une matière protectrice dans la constitution de laquelle entre un ou plusieurs des éléments suivants: aluminium, bore, silicium, titane, vanadium, chrome, zirconium, niobium, molybdène, hafnium, tantale, tungstène, uranium ou thorium, cette matière protectrice formant une couche super- ficielle résistant à la chaleur et à la corrosion, se déposant sur le tube de l'arme à feu lors de la combustion de la charge propulsive.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, diverses formes d'exécution de la cartouche selon l'invention.
Les fig. 1 à 8 en sont des coupes axiales partielles.
Les cartouches représentées sont conçues pour être utilisées dans un canon antichar de 37 mm dont le tube est en acier spécial au chrome. La charge de toutes les cartouches est une poudre à deux supports contenant de la nitroglycérine et ayant un pouvoir calorifique de 1150 calories. La charge pèse 220g, et elle est disposée en lames mesurant chacune 225 X 12 X 0,65 mm. Sur toutes les figures, la longueur de la douille de la cartouche est de 250 mm.
La cartouche de la fig. 1 comprend une douille 1, une charge 2 constituée par des lames fixées ensemble par des cordons 3, et une couche protectrice 4 de pentoxyde de vanadium appliquée sur la partie supérieure de là paroi intérieure de la douille de la cartouche. Le pentoxyde de vanadium est finement dispersé dans un enduit d'un second produit formé d'une résine alkyde et constitue 60 % en poids de la couche. L'épaisseur de la couche est de 0,5 mm, sa longueur est égale à 50 mm et elle pèse 3 grammes.
La charge de la cartouche de la fig. 2 est contenue dans une enveloppe 5 en matière textile, et une matière protectrice formant sur le tube du canon une couche résistant à la chaleur et à la corrosion, est dispersée dans la charge. Cette matière est de préférence du fluorure d'aluminium hydraté AIF,33H.0 qui constitue 1 % en poids de la charge.
<Desc/Clms Page number 2>
La cartouche de la fig. 3 est sensiblement la même que celle de la fig. 2. La seule différence est que le produit protecteur, par exemple le fluorure d'aluminium, est contenu dans un sachet 6 qui est placé dans une enveloppe en matière textile fixée à la paroi intérieure de la douille.
La diminution de l'usure obtenue avec cette cartouche n'est pas aussi importante que la diminution de l'usure qu'on obtient avec les cartouches représentées sur les fig. 1 et 2.
La cartouche de la fig. 4 comprend une douille 1 et une charge (non représentée) contenue dans une enveloppe en matière textile 5. Le produit protecteur, par exemple de la laine de verre, est collé à la partie intérieure supérieure de la douille.
La cartouche de la fig. 5 comprend une douille 1, des lames constituant la charge 2 et des tronçons de cordon 3 maintenant les lames ensemble. Le produit protecteur, par exemple du fluorure d'aluminium en poudre (A1F3 3H2O) est contenu dans un anneau 6 en résine synthétique disposé à l'extrémité supérieure de la douille de la cartouche.
La cartouche de la fig. 6 est sensiblement la même que la cartouche représentée à la fig. 1. Toutefois, le pentoxyde de vanadium n'est pas dispersé dans une résine alkyde mais est fixé à l'intérieur de la douille par un adhésif minéral.
La cartouche représentée à la fig. 7 comprend une douille 1, une enveloppe 5 pour les lames et un revêtement 7 sur la partie supérieure de l'enveloppe 5. Le revêtement s'étend sur 10 cm vers le bas à partir du sommet de l'enveloppe et est constitué par une laque cellulosique contenant 70 % de pentoxyde de vanadium. Le poids du revêtement est de 50 mg/cm2.
La cartouche de la fig. 8 comprend une douille 1, des lames 2 maintenues ensemble par des tronçons de cordon 3, et un morceau de matière textile 8 enroulé plusieurs fois autour de la partie supérieure des lames de manière à former une couche contenant le produit protecteur et un second produit de support Le morceau de matière textile 8 est ainsi enduit d'une résine alkyde contenant 60 % de fluorure d'aluminium. Le morceau 8 s'étend sur 10 cm vers le bas à partir du sommet de la charge. La couche pèse 70 mg/cm2.
On a procédé à des essais avec un canon automatique de 20 mm en utilisant avec celui-ci des cartouches classiques et des cartouches contenant divers produits protecteurs mécaniquement mélangés dans la poudre et dispersés uniformément dans celle-ci. La poudre utilisée était de la poudre de type N-C à 7 canaux, et la charge pesait au total 37 g. La vitesse initiale était de 840 m/seconde, et chaque essai consistait en deux séries de tir de 25 coups chacune. Le canon était muni d'un manchon amovible dans la zone comprise entre le tonnerre et la partie rayée du tube.
Après le tir, on a enlevé le manchon et on a déterminé l'usure en pesant celui-ci.
EMI2.10
<tb> Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> Pourcentage
<tb> Produit <SEP> protecteur <SEP> en <SEP> mg <SEP> d'usure
<tb> Néant <SEP> ............................... <SEP> 131,6 <SEP> 100
<tb> AlF3 <SEP> : <SEP> 1 <SEP> % <SEP> .................... <SEP> 95,5 <SEP> 72,6
<tb> AlF3 <SEP> 3H2O <SEP> : <SEP> 1 <SEP> % <SEP> ........ <SEP> 14,9 <SEP> 11,3
<tb> Laine <SEP> de <SEP> verre <SEP> broyée
<tb> 1 <SEP> % <SEP> .............................. <SEP> 35,0 <SEP> 26,6
<tb> K2 <SEP> Ti <SEP> Fe, <SEP> :
<SEP> 1 <SEP> % <SEP> .................. <SEP> 80,1 <SEP> 60,9
Une seconde série d'essais similaires a donné les résultats suivants
EMI2.11
<tb> Perte <SEP> de <SEP> poids <SEP> Pourcentage
<tb> Produit <SEP> protecteur <SEP> en <SEP> mg <SEP> d'usure
<tb> Néant,,, <SEP> .................................. <SEP> 134,4 <SEP> 100
<tb> AlF3 <SEP> 3H20:
<SEP> 1 <SEP> % <SEP> ........ <SEP> 14,9 <SEP> 10,8
<tb> Laine <SEP> de <SEP> verre <SEP> broyée
<tb> 1 <SEP> % <SEP> .............................. <SEP> 37,2 <SEP> 21,1
<tb> Laine <SEP> de <SEP> verre <SEP> broyée
<tb> 0,5% <SEP> .................. <SEP> 57,4 <SEP> 41,8
Signalons à titre de comparaison, qu'on a procédé à des essais similaires à ceux qui sont décrits ci-dessus, mais en utilisant les cartouches de 37 mm décrites ci-dessus mais sans utiliser les composés métalliques constituant le produit protecteur.
En utilisant l'enduit de résine alkyde sans les particules de pent- oxyde de vanadium, l'usure était de 30 % soit une diminution de 70 % ;avec le revêtement de laque cellulosique de la fig. 7, l'usure était de 50 %, enfin avec le morceau de matière textile enduit de résine alkyde de la fig. 8, l'usure était de 30 %. Toutefois, on a obtenu les meilleurs résultats avec une couche de paraffine déposée sur la paroi intérieure de la douille ; la couche avait une longueur de 50 mm et une épaisseur de 0,6 mm, son poids total était de 3,5 g et le point de fusion de la paraffine était de 50(l C.
L'usure résultant de l'utilisation de cette cartouche était de 5 %, soit une diminution d'usure de 95%.
Le produit protecteur diminue l'usure du tube sur une distance plus grande, c'est-à-dire plus loin à partir du tonnerre, que les produits de support utilisés seuls. De ce fait, quand on utilise une cartouche munie des deux produits, il se produit une usure du tube qui est inférieure à celle qui se produit avec une cartouche ne comportant que l'un des produits.
Des exemples d'autres genres de produits protecteurs sont les suivants 2,5% d'oxychlorure de zirconium ; 2,5% d'oxyde de niobium ; 2,5% d'oxyde de tantale ; 2,5% de borax (Na2 B4 O;) ; 2,5 % de fluorure double de titane et de potassium (K.3 Ti F6) ; 2,5% de fluorure de chrome ; 2,5% d'oxyde de molybdène sodique (Na,Mo 04) ; 2,5% de tungstate de sodium (Na.. W 04) ; 2,5% d'oxyde de titane (Ti O_,).
<Desc/Clms Page number 3>
On peut disposer le produit protecteur dans la cartouche d'autres manières que celles qu'on a particulièrement décrites ;
par exemple, il peut se trouver dans une feuille mince constituée par la matière de la charge, ou bien il peut être appliqué sous forme d'une couche sur une feuille mince de celluloïd ou d'une matière analogue.
Le tableau ci-dessous montre divers agencements du produit protecteur dans des cartouches utilisées dans un canon de 37 mm, et la diminution d'usure dans un manchon amovible obtenue dans des essais similaires à ceux qu'on a décrits ci-dessus
EMI3.1
<tb> Pourcentage
<tb> d'usure
<tb> Produit <SEP> Disposition <SEP> du <SEP> produit <SEP> (l'usure <SEP> en
<tb> protecteur <SEP> protecteur <SEP> l'absence <SEP> du
<tb> produit <SEP> étant
<tb> considérée
<tb> égale <SEP> à <SEP> 100%)
<tb> AlF3 <SEP> 3H2O <SEP> Contenu <SEP> dans <SEP> une <SEP> feuille <SEP> 20 <SEP> %
<tb> mince <SEP> enroulée <SEP> autour <SEP> de <SEP> i
<tb> la <SEP> charge, <SEP> faite <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> de <SEP> la <SEP> charge <SEP> et <SEP> ayant
<tb> une <SEP> épaisseur <SEP> de <SEP> 0,
8 <SEP> mm
<tb> et <SEP> contenant <SEP> 25% <SEP> en <SEP> poids
<tb> de <SEP> AlF3 <SEP> 3H20.
<tb> Cr <SEP> F3 <SEP> Contenu <SEP> dans <SEP> une <SEP> feuille <SEP> 20 <SEP> %
<tb> mince <SEP> enroulée <SEP> autour <SEP> de
<tb> la <SEP> charge <SEP> et <SEP> faite <SEP> de <SEP> la <SEP> matière <SEP> de <SEP> la <SEP> charge, <SEP> feuille
<tb> ayant <SEP> 0,8 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur <SEP> i
<tb> et <SEP> contenant <SEP> 20% <SEP> en <SEP> poids
<tb> de <SEP> Cr <SEP> F3,
<tb> Mo <SEP> O3 <SEP> Appliqué <SEP> en <SEP> une <SEP> couche <SEP> 35 <SEP> %
<tb> sur <SEP> une <SEP> feuille <SEP> de <SEP> celluloïd
<tb> de <SEP> 0,15 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur
<tb> enroulée <SEP> autour <SEP> de <SEP> la
<tb> charge.
<SEP> La <SEP> couche <SEP> a <SEP> 10 <SEP> cm
<tb> de <SEP> longueur <SEP> et <SEP> on <SEP> applique
<tb> 6 <SEP> g <SEP> de <SEP> Mo <SEP> 03 <SEP> sur <SEP> la <SEP> feuille.
<tb> Na2 <SEP> W <SEP> O4 <SEP> Appliqué <SEP> en <SEP> une <SEP> couche <SEP> 65 <SEP> %
<tb> sur <SEP> une <SEP> feuille <SEP> de <SEP> celluloïd
<tb> de <SEP> 0,15 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur
<tb> enroulée <SEP> autour <SEP> de <SEP> la
<tb> charge.
<SEP> La <SEP> couche <SEP> a <SEP> 10 <SEP> cm
<tb> de <SEP> longueur.
<tb> Cr <SEP> F3 <SEP> Couche <SEP> de <SEP> laque <SEP> cellulosi- <SEP> 40 <SEP> %
<tb> que <SEP> appliquée <SEP> sur <SEP> la <SEP> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> la <SEP> douille
<tb> de <SEP> la <SEP> cartouche <SEP> et <SEP> contenant <SEP> 25 <SEP> mg/cm2 <SEP> (environ
<tb> 70 <SEP> %) <SEP> de <SEP> Cr <SEP> Fa3 <SEP> La <SEP> longueur <SEP> de <SEP> la <SEP> couche <SEP> est <SEP> de
<tb> 5 <SEP> cm.
<tb> Na2 <SEP> B4t <SEP> O7 <SEP> Appliqué <SEP> sous <SEP> forme <SEP> d'une <SEP> 75 <SEP> %
<tb> poudre <SEP> dispersée <SEP> uniformément <SEP> dans <SEP> la <SEP> charge <SEP> à <SEP> raison <SEP> de <SEP> 2,5 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> i <SEP> la <SEP> charge.
EMI3.2
<tb> Pourcentage
<tb> d'usure
<tb> Produit <SEP> Disposition <SEP> du <SEP> produit <SEP> d'usure <SEP> en
<tb> protecteur <SEP> protecteur <SEP> l'absence <SEP> du
<tb> produit <SEP> étant
<tb> considérée
<tb> égale <SEP> à <SEP> 100%0)
<tb> Cr(NO3)3 <SEP> Appliqué <SEP> sous <SEP> forme <SEP> d'une <SEP> 50 <SEP> %
<tb> poudre <SEP> dispersée <SEP> uniformément <SEP> ,
<tb> dans <SEP> la <SEP> charge <SEP> à <SEP> raison <SEP> de <SEP> 1,2 <SEP> % <SEP> en <SEP> poids <SEP> de
<tb> la <SEP> charge.
<tb> Nb2 <SEP> O,5 <SEP> Contenu <SEP> dans <SEP> une <SEP> couche <SEP> inférieur
<tb> de <SEP> paraffine <SEP> disposée <SEP> sur <SEP> la <SEP> à <SEP> 5 <SEP> %
<tb> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> la
<tb> douille <SEP> de <SEP> la <SEP> cartouche, <SEP> la
<tb> couche <SEP> ayant <SEP> 50 <SEP> mm <SEP> de
<tb> longueur, <SEP> 0,
5 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur <SEP> et <SEP> contenant <SEP> 50 <SEP> % <SEP> eu
<tb> poids <SEP> de <SEP> Nb., <SEP> 05.
<tb> Ta., <SEP> O;, <SEP> Contenu <SEP> dans <SEP> une <SEP> couche <SEP> inférieur
<tb> de <SEP> paraffine <SEP> disposée <SEP> sur <SEP> la <SEP> à <SEP> 5 <SEP> %
<tb> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> la
<tb> douille <SEP> de <SEP> la <SEP> cartouche, <SEP> la
<tb> couche <SEP> ayant <SEP> 50 <SEP> mm <SEP> de
<tb> longueur, <SEP> 0,5 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur <SEP> et <SEP> contenant <SEP> 50 <SEP> % <SEP> en
<tb> poids <SEP> de <SEP> Ta,, <SEP> 05.
<tb> Ti <SEP> O, <SEP> Contenu <SEP> dans <SEP> une <SEP> couche <SEP> inférieur
<tb> - <SEP> de <SEP> paraffine <SEP> disposée <SEP> sur <SEP> à <SEP> 5 <SEP> %
<tb> la <SEP> surface <SEP> intérieure <SEP> de <SEP> la
<tb> douille <SEP> de <SEP> la <SEP> cartouche,
<SEP> la
<tb> couche <SEP> ayant <SEP> 50 <SEP> mm <SEP> de
<tb> longueur, <SEP> 0,5 <SEP> mm <SEP> d'épaisseur <SEP> et <SEP> contenant <SEP> 50 <SEP> % <SEP> en
<tb> poids <SEP> de <SEP> Ti <SEP> 0..
L'agencement suivant du produit protecteur dans une cartouche pour un canon de 75 mm réduit l'usure du tube en acier à 20 % de sa valeur antérieure, soit une diminution d'usure de 80 %. On enroule un morceau de tissu enduit d'une paraffine ayant un point de fusion de 700 C autour de la moitié avant des lames d'une poudre à deux supports contenue dans une douille métallique. On disperse de l'oxyde de tungstène en poudre dans la paraffine à raison de 50 % en poids de la paraffine, le poids du morceau de tissu enduit étant égal à 3 % du poids de la charge.
Il serait possible d'utiliser les éléments entrant dans la composition des produits protecteurs mentionnés sans les faire entrer dans un composé, mais comme la température de combustion des éléments seuls peut être supérieure à celle de la charge, on obtiendrait alors une augmentation et non une diminution, de l'érosion du tube. Il est donc préférable que le produit protecteur soit un composé qui contient un ou plusieurs des éléments mentionnés et qui ne provoque pas une augmentation de la température des gaz de combustion.
<Desc/Clms Page number 4>
De très petites quantités du produit protecteur ont un effet favorable tandis qu'une grande quantité a un effet nuisible sur la puissance de propulsion pouvant être obtenue dans une cartouche d'une certaine dimension.
Cependant, il faut dans la majorité des cas que le produit protecteur représente de 0,01 à 20 %, de préférence de 0,05 à 5 %, en poids de la charge.
Les composés suivants donnent des résultats extrêmement intéressants : un sel d'aluminium et d'un acide minéral, spécialement le fluorure d'aluminium, le fluorure d'aluminium hydraté (AlF3 3H2O), la laine de verre broyée, le fluorure double de titane et de potassium, le fluorure de chrome, le pentoxyde de vanadium, l'oxyde de titane (TiO2), l'oxyde de niobium (Nb2O5) et l'oxyde de tantale (Ta2O5). On obtient de très bons résultats en utilisant 1 % de fluo- rure d'aluminium hydraté uniformément dispersé dans la charge.
Lorsque le produit protecteur est uniformément dispersé dans la charge, c'est-à-dire intimement mélangé avec celle-ci, il peut avoir un effet légèrement nuisible sur la stabilité de la charge, et c'est pourquoi il est préférable de ne pas mélanger le produit trop intimement avec la charge. Il existe à cela une autre raison. L'écoulement des gaz dans le tube lors de la combustion de la charge est laminaire à un certain degré. En conséquence, si le produit est uniformément dispersé dans la charge, une fraction notable du produit située dans la partie centrale de la charge est entraînée par les gaz de combustion au-delà de la partie du tube où il se produit normalement une usure maximum.
En conséquence, pour accroître l'effet obtenu avec la même quantité de produit, il y a intérêt à disposer le produit de manière qu'il entoure la charge. Le produit peut être fixé à la charge, ou bien, quand la cartouche comporte une douille métallique, il peut être fixé à la surface intérieure de la douille.
Lorsque le produit protecteur est séparé de la charge, la cartouche contenant ce produit peut être produite facilement par transformation d'une cartouche de type connu.
On dispose le produit protecteur de préférence autour de la partie avant de la charge. En effet dans les armes automatiques de petit calibre, par exemple les armes automatiques de 37 et 20 mm, la partie du produit se trouvant à 1/s de l'avant, et particulièrement à '/-a de l'avant, est la partie la plus efficace pour diminuer l'usure des tubes ; en fait, dans ces armes, il n'y a souvent pas intérêt à ce que le produit s'étende au-delà du tiers de la distance à partir de la partie avant de la charge.
Dans les canons de plus gros calibre, dans lesquels le temps de trajet du projectile dans le tube est relativement long, par exemple, les canons de 75 mm, la partie du produit située au-delà d'un tiers de la distance, à partir de l'avant de la charge, est moyennement efficace et, dans les cartouches de tels canons, il faut de préférence que le produit entoure au moins la moitié avant et, de préférence les trois quarts avant, de la charge.
La manière précise dont le produit protecteur entraîne une diminution de l'usure n'est pas complètement élucidée. On pense que lors du coup de feu, le produit protecteur forme sur la surface du tube une couche initiale dure résistant à la chaleur, faite peut- être de nitrures, de carbures ou d'oxydes, et que cette couche protège le tube des gaz de combustion très chauds formés par la partie arrière de la charge et qu'elle est partiellement enlevée par lesdits gaz.
On estime que les facteurs qui vont suivre ont une certaine influence sur la diminution réelle d'usure obtenue: le type de charge, la douille de la cartouche, le mode d'introduction du projectile dans la douille de la cartouche, le tonnerre du canon, le calibre du canon, etc. On sait, toutefois, que l'usure avec de la poudre de nitroguanidine sans le produit protecteur est notablement inférieure à l'usure avec de la poudre de nitrocellulose ou de nitroglycérine. On pense qu'il en est ainsi parce que, du fait que la poudre de nitroguanidine contient une proportion plus grande d'azote que les deux autres poudres, l'azote forme sur la surface du tube une couche de nitrure qui résiste à l'érosion.
Quand on ajoute un produit protecteur soit à la poudre de nitroguanidine soit à la poudre de nitrocellulose ou de nitroglycérine, l'usure du tube est pratiquement la même dans les deux cas, ce qui fait qu'on pense que le produit en question est plus efficace avec certains types de poudres qu'avec d'autres.
Le produit protecteur augmente la résistance du tube à la chaleur. D'autre part, lors de l'utilisation d'un produit de support du produit protecteur, le tube est à un certain degré isolé des gaz propulsifs très chauds. On obtient ce résultat grâce à une couche du produit de support décrit qui entoure la charge et qui est tel que, lors de la combustion de la charge, elle absorbe la chaleur des gaz propulsifs, de préférence par suite d'une réaction avec ceux-ci, et crée ainsi une couche isolante de gaz plus froids entre le tube du canon et les gaz propulsifs très chauds.
Le produit de support contient presque invariablement du carbone. Des exemples de produits organiques appropriés sont: la paraffine (contenant approximativement 89 % de carbone) ayant un point de fusion compris entre 50 C et 1000 C ; un enduit d'une résine alkyde (contenant environ 70 % de carbone) ; de la cellulose (contenant approximativement 40 % de carbone) ; du celluloïd (contenant environ 30 % de carbone) ; enfin, une graisse contenue dans un sachet qui brûle ou explose lors du coup de feu. Quand on utilise de la paraffine, plus son point de fusion est bas plus elle est efficace ; toutefois, il est difficile d'utiliser une paraffine ayant un point de fusion inférieur à 50 C.
Lors de la combustion de la charge, le produit de support subit la réaction typique suivante:
<Desc/Clms Page number 5>
1) Décomposition des molécules en leurs constituants ; 2) Absorption de chaleur de la charge par réduction du CO2 et de la vapeur d'eau de la charge en CO et H2 :
EMI5.1
C + CO2 # 2CO C + H2O # CO + H2 Il est possible que les produits organiques précités diminuent également l'usure en protégeant mécaniquement le tube des gaz de combustion très chauds. Il est très difficile de savoir exactement ce qui se passe lors du coup de feu, mais la diminution de l'usure en raison de la présence des produits cités est significative.
L'épaisseur optimum de la couche du produit de support est très difficile à déterminer. On constate un effet faible avec des épaisseurs de couche très faibles, mais cet effet augmente quand l'épaisseur de la couche atteint une certaine valeur. L'épaisseur optimum de la couche dépend de plusieurs variables, par exemple de la proportion de carbone dans le produit de support de la viscosité de ce produit, des caractéristiques physiques du produit, de la longueur et de la position de la couche par rapport à la charge, du type de la charge et du calibre du canon.
La partie de la couche adjacente à la partie avant de la charge est plus efficace que la partie de la couche adjacente à l'extrémité arrière de la charge ; en fait, si la couche s'étend sur toute la longueur de la charge, la moitié arrière du produit est peu efficace, et c'est la moitié avant, spécialement le tiers avant et particulièrement le vingtième avant, qui a le plus d'effet pour absorber la chaleur de la partie des gaz propulsifs qui provoque l'usure du tube.
D'une manière générale, plus la proportion de carbone est élevée, plus une couche d'une épaisseur donnée est efficace. Cependant, certains produits de support réagissent avec les gaz propulsifs plus rapidement que d'autres. Ainsi, un produit qui contient une grande proportion de carbone et qui réagit lentement peut avoir même moins d'effet qu'un produit dont la teneur en carbone est plus faible mais qui réagit plus rapidement. Toutefois, l'équation empirique suivante permet de déterminer l'épaisseur minimum de la couche de façon satisfaisante pour des produits tels que ceux qui sont mentionnés ci-dessus.
L'épaisseur minimum de la couche peut aussi être choisie de telle façon que la quantité de chaleur absorbée soit égale à 30 y C cal-gr par centimètre carré de la surface de la couche, c'est-à-dire que le produit soit tel qu'en réagissant avec les gaz propulsifs, il absorbe 30 v C cal-gr par cm2 de la surface de la couche.
En cas d'utilisation d'un produit de support, le produit protecteur est, de préférence, dispersé en fines particules dans toute la masse du produit de support ; de ce fait, le produit de support peut être une couche de paraffine, une pellicule de matière plastique, d'enduit, de laque ou de vernis déposée sur la surface intérieure de la douille de la cartouche, un morceau de matière textile imprégné ou revêtu d'une pellicule de matière plastique, d'enduit, de laque, de vernis ou d'une autre matière et qu'on enroule autour de la charge, ou bien une combinaison de n'importe lequel des éléments précités.
Des essais ont montré que les deux produits sont efficaces au commencement de la partie rayée du tube et que la zone où le produit protecteur est le plus efficace est plus rapprochée de l'extrémité de la bouche du canon que la zone où le produit de support est le plus efficace. De ce fait, le produit de support complète l'action du produit protecteur.