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EP0359637A1 - Procédé destiné à ralentir ou à inverser la vitesse de roulis du chargement d'un projectile, et projectile mettant en oeuvre un tel procédé - Google Patents

Procédé destiné à ralentir ou à inverser la vitesse de roulis du chargement d'un projectile, et projectile mettant en oeuvre un tel procédé Download PDF

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Publication number
EP0359637A1
EP0359637A1 EP89402455A EP89402455A EP0359637A1 EP 0359637 A1 EP0359637 A1 EP 0359637A1 EP 89402455 A EP89402455 A EP 89402455A EP 89402455 A EP89402455 A EP 89402455A EP 0359637 A1 EP0359637 A1 EP 0359637A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
projectile
load
charge
envelope
submunitions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89402455A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean Deffayet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thomson Brandt Armements SA
Original Assignee
Thomson Brandt Armements SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Brandt Armements SA filed Critical Thomson Brandt Armements SA
Publication of EP0359637A1 publication Critical patent/EP0359637A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/48—Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding
    • F42B10/54—Spin braking means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
    • F42B10/32—Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/48—Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding
    • F42B10/56—Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding of parachute or paraglider type

Definitions

  • the invention relates to a method for slowing down the roll speed of the loading of submunitions of a projectile animated at such a speed. It also relates to any projectile implementing such a method.
  • the invention applies more particularly to artillery projectiles stabilized by gyration, or to any other vehicle driven by a speed of rotation about its longitudinal axis and whose function is to expel a load of submunitions in one point of its trajectory.
  • the invention applies more particularly in the case where the load is suspended from a parachute so as to obtain a more or less high descent speed and a vertical position: this is the case for example of explosive submunition projectiles whose efficiency is amplified by operating in a vertical position.
  • the object of the present invention is precisely to resolve this difficulty.
  • a method intended to slow the roll speed of the charge of submunitions of a projectile comprising a timed rocket, an envelope and a base made integral with the latter by shear pins; process characterized in that it consists on the one hand of putting in place at least one pyrotechnic charge, the pressure of the combustion gases ensuring the separation of the shell of the base, and on the other hand of providing a stripe-belt combination forcing, (or adents) arranged so that, during ejection, the load is animated by a rolling speed in a direction of rotation opposite to the initial direction of rotation of the projectile, which has the effect of brake, cancel the roll speed or completely reverse the direction of rotation of the load.
  • FIGS 1 to 3 schematically illustrate an exemplary embodiment according to the invention of a projectile (100) carrying a load (1) of submunitions.
  • An envelope (4) linked on the one hand to the base (5) by means of pins (6), and secured on the other hand to a chronometric rocket (3), protects this load before it is released.
  • a pot (22) contains a parachute (2) connected to the load (1) of submunitions by lugs (25).
  • the base (5) supports a rod intended to move like a piston (9) along a central tube (7) centered with respect to the load (1) of submunitions.
  • the central tube (7) opens out at its upper end (rocket side 3) into a combustion chamber (8) containing a first pyrotechnic charge (88).
  • This tube (7) is internally scratched while the piston (9) carries a forcing belt (10) or teeth.
  • a second pyrotechnic charge (11) is provided to initiate, in a first step, the combustion of the first charge (88) and, in a second step, by means of delays (12) a third pyrotechnic charge (14).
  • the rocket (3) ignites the pyrotechnic charge (11) which initiates the charge (88) and the delays (12).
  • the piston (9) is pushed down, which in particular causes the shearing of the pins (6) and the separation of the base (5) from the envelope (4), as shown in Figure 2.
  • the scratches of the central tube (7) are oriented so as to rotate the base (5) in the direction of the initial roll (arrow F1). Under the principle of conservation of the amounts of movement, it follows a braking of the roll of the envelope (4) which is printed a rotation (F2) of opposite direction of (F1). As the load (1) of submunitions is secured to the casing (4) by lugs (13), it is therefore also braked.
  • the delays (12) initiate the third pyrotechnic charge (14) which, after having broken the shear piece (15) , ejects the load of submunitions and its parachute, as shown in Figure 3 where we find separate the front (Av), rear (Ar) and the pot (22).
  • the load (1a) of submunitions is arranged in a housing (50), the assembly being as previously connected by means of a hooking lug (25a) to a parachute (2) contained in a pot (22).
  • This housing (50) comprises a rocket (51) subjected to the pressure of the combustion gases of a pyrotechnic charge (52).
  • a combination of stripes and forcing belt (or teeth) is provided at the level of the housing (50) and of the envelope (4) so that, the envelope (4) rotating in the direction of initial roll (F1), this housing (50) and therefore its load (1a) of submunitions undergo a rotation in the opposite direction (arrow F2), which causes braking of the load.
  • the pins (6) holding the base (5) to the envelope (4) are sheared and, as shown in Figure 5, the pot (22) of the parachute (2) and the base (5) are ejected.
  • the ejection sequence is done here in one step.
  • the stripes are on the inside of the envelope (4) in association with a forcing belt, (or teeth) integral with the housing-loading assembly (50,1a).
  • the housing-loading assembly (50,1a) which is scratched and cooperates with a forcing belt (or teeth) linked to the envelope (4).
  • the second solution is interesting in the case where the loading is a generator of splinters, because then the scratches, judiciously defined and possibly associated with circular grooves, constitute a network of prefragmentation.
  • the submunition includes a hollow charge
  • the variant illustrated in FIG. 4 in which the stripes-forcing belt combination is provided at the level of the housing (50) containing the load provides a solution to the problem the degradation of the performance of this type of load which is known to be significantly altered by the high roll speeds.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Toys (AREA)
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Abstract

L'invention concerne un procédé destiné à ralentir la vitesse de roulis du chargement des sous-munitions d'un projectile animé d'une telle vitesse. Elle concerne également tout projectile mettant en oeuvre un tel procédé.
Selon l'invention, une combinaison rayure-ceinture de forcement (10) est mise en oeuvre pour imprimer au chargement (1) de sous-munitions une vitesse de roulis orientée dans le sens inverse de la vitesse initiale de roulis du projectile avant éjection.
Selon une variante de réalisation, un piston (9) se déplace lors de l'éjection dans un tube (7), ce piston (9) porte une ceinture de forcement (10) tandis que le tube (7) est rayé intérieurement.
Selon une autre variante, le chargement de sous-munitions est disposé dans un logement et la combinaison rayure-ceinture de forcement (ou adents) est réalisée au niveau de ce logement et de cette enveloppe, soit que la ceinture de forcement soit solidaire de l'enveloppe, soit qu'elle soit solidaire du logement contenant le chargement. Cette variante s'applique notamment lorsque la sous-­munition est une charge creuse car ainsi les performances de cette dernière ne sont plus altérées par les grandes vitesses de roulis.
L'invention s'applique notamment aux projectiles portant un chargement de sous-munitions équipé d'un parachute.

Description

  • L'invention concerne un procédé destiné à ralentir la vitesse de roulis du chargement des sous-munitions d'un projectile animé d'une telle vitesse. Elle concerne également tout projectile mettant en oeuvre un tel procédé.
  • L'invention s'applique plus particulièrement aux projectiles d'artillerie stabilisés par giration, ou à tout autre véhicule animé d'une vitesse de rotation autour de son axe longitudinal et dont la fonction est d'expulser un chargement de sous-munitions en un point de sa trajectoire. L'invention s'applique plus particulièrement dans le cas où le chargement est suspendu à un parachute de façon à obtenir une vitesse de descente plus ou moins élevée et une position verticale: c'est le cas par exemple des projectiles à sous-munitions explosives dont l'efficacité est amplifiée par un fonctionnement en position verticale.
  • La vitesse de roulis souvent très élevée dont les chargements de ces projectiles sont animés, est généralement gênante pour toutes sortes de raisons. En particulier, le bon fonctionnement d'un parachute en rotation et de sa masse suspendue est dans ce cas très délicat à mettre au point tant dans sa réalisation que dans sa mise en oeuvre.
  • La présente invention a précisément pour objet de résoudre cette difficulté.
  • Elle concerne plus précisément un procédé destiné à ralentir la vitesse de roulis du charge ment de sous-munitions d'un projectile comportant une fusée chronométrique, une enveloppe et un culot rendu solidaire de cette dernière par des goupilles de cisaillement; procédé caractérisé en ce qu'il consiste d'une part à mettre en place au moins une charge pyrotechnique dont la pression des gaz de combustion assure la séparation de l'enveloppe du culot, et d'autre part à prévoir une combinaison rayure-ceinture de forcement, (ou adents) agencée de telle sorte que, lors de l'éjection, le chargement se trouve animé d'une vitesse de roulis selon un sens de rotation inverse du sens de rotation initial du projectile, ce qui a pour effet de freiner, annuler la vitesse de roulis ou inverser complètement le sens de rotation du charge ment.
  • L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles:
    • - la figure 1 illustre une première variante de réalisation d'un projectile capable de mettre en oeuvre le procédé de ralentissement de la vitesse de roulis d'un chargement de sous-munitions conforme à l'invention;
    • - les figures 2 et 3 illustrent schématiquement le fonctionnement d'un tel projectile;
    • - la figure 4 illustre une seconde variante d'un projectile selon l'invention;
    • - la figure 5 illustre schématiquement le fonctionnement d'un tel projectile.
  • Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures.
  • Les figures 1 à 3 illustrent schématiquement un exemple de réalisation conforme à l'invention d'un projectile (100) porteur d'un chargement (1) de sous-­munitions. Une enveloppe (4), liée d'une part au culot (5) au moyen de goupilles (6), et solidaire d'autre part d'une fusée chronométrique (3), protège ce chargement avant son largage. Un pot (22) contient un parachute (2) relié au chargement (1) de sous-munitions par des pattes d'accrochage (25).
  • Selon une caractéristique de l'invention, le culot (5) supporte une tige destinée à se déplacer tel un piston (9) le long d'un tube central (7) centré par rapport au chargement (1) de sous-munitions. Le tube central (7) s'épanouit à son extrémité supérieure (côté fusée 3) en une chambre (8) de combustion contenant une première charge pyrotechnique (88). Ce tube (7) est rayé intérieurement tandis que le piston (9) porte une ceinture de forcement (10) ou des adents. Une seconde charge pyrotechnique (11) est prévue pour initier, dans un premier temps, la combustion de la première charge (88) et, dans un second temps, par l'intermédiaire de retards (12) une troisième charge pyrotechnique (14).
  • Les différentes séquences de mise à feu de ces charges pyrotechniques et le fonctionnement du projectile (100) porteur de sous-munitions, conforme à l'invention, sont maitenant décrits et illustrés au moyen des figures 2 et 3.
  • Au temps voulu, la fusée (3) met à feu la charge pyrotechnique (11) qui initie la charge (88) et les retards (12). Sous l'action de la pression de combustion régnant dans la chambre (8), le piston (9) est poussé vers le bas, ce qui entraîne notamment le cisaillement des goupilles (6) et la séparation du culot (5) de l'enveloppe (4), comme le montre la figure 2.
  • Les rayures du tube central (7) sont orientées de façon à faire tourner le culot (5) dans le sens du roulis initial (flèche F1). En vertu du principe de la conservation des quantités de mouvement, il s'ensuit un freinage du roulis de l'enveloppe (4) qui se voit imprimé une rotation (F2) de sens inverse de (F1). Comme le chargement (1) de sous-munitions est solidaire de l'enveloppe (4) par des ergots (13), il se trouve donc également freiné.
  • Au bout du second temps choisi pour que les parties avant (Av) et arrière (Ar) du projectile soit suffisamment écartées, les retards (12) initient la troisième charge pyrotechnique (14) qui, après avoir rompu la pièce de cisaillement (15), éjecte le chargement de sous-munitions et son parachute, comme le montre la figure 3 où l'on retrouve séparés les parties avant (Av), arrière (Ar) ainsi que le pot (22).
  • Suivant le cas et les choix, on peut soit freiner, soit annuler, soit même inverser le roulis de façon à obtenir l'effet désiré ou possible.
  • Une autre variante de réalisation d'un projectile (100) conforme à l'invention, est maintenant décrite. Elle est relative au cas où les vitesses de roulis et les inerties sont telles qu'on ne puisse, compte tenu de la résistance des matériaux, obtenir le freinage souhaité en mettant en oeuvre l'architecture précédemment décrite.
  • Comme le montre la figure 4, le chargement (1a) de sous-munitions est disposé dans un logement (50), l'ensemble étant comme précédemment relié au moyen d'une patte d'accrochage (25a) à un parachute (2) contenu dans un pot (22). Ce logement (50) comporte une fusée (51) soumis à la pression des gaz de combustion d'une charge pyrotechnique (52).
  • Lorsque la poussée s'exerce sur le chargement (1a), celui-ci s'éloigne de l'enveloppe (4) comme le montre la figure 5 dans laquelle on voit séparés la partie avant (Av), le chargement (1a), le pot (22) et le culot (5) du projectile.
  • Conformément à l'invention, une combinaison rayures-ceinture de forcement (ou adents) est prévue au niveau du logement (50) et de l'enveloppe (4) de telle sorte que, l'enveloppe (4) tournant dans le sens du roulis initial (F1), ce logement (50) et donc son chargement (1a) de sous-munitions subissent une rotation dans le sens inverse (flèche F2), ce qui entraîne un freinage du chargement. Sous l'effet de la pression, les goupilles (6) maintenant le culot (5) à l'enveloppe (4) sont cisaillées et, comme le montre la figure 5, le pot (22) du parachute (2) ainsi que le culot (5) se trouvent éjectés. La séquence d'éjection s'effectue ici en un seul temps.
  • Deux solutions peuvent être adoptées pour cette seconde variante. Dans la première, les rayures se trouvent sur la face interne de l'enveloppe (4) en association avec une ceinture de forcement, (ou des adents) solidaires de l'ensemble logement-chargement (50,1a). Dans la seconde solution, c'est l'ensemble logement-chargement (50,1a) qui est rayé et coopère avec une ceinture de forcement (ou des adents) liés à l'enveloppe (4). La deuxième solution est intéressante dans le cas où le chargement est un générateur d'éclats, car alors les rayures, judicieusement définies et éventuellement associées à des saignées circulaires, constituent un réseau de préfragmentation. Par ailleurs, dans le cas où la sous-munition comporte une charge creuse, la variante illustrée par la figure 4 dans laquelle la combinaison rayures-ceinture de forcement est prévue au niveau du logement (50) contenant le chargement, apporte une solution au problème de la dégradation des performances de ce type de chargement dont on sait qu'elles sont sensiblement altérées par les grandes vitesses de roulis.

Claims (11)

1. Procédé destiné à ralentir la vitesse de roulis du chargement de sous-munitions d'un projectile (100) comportant une fusée chronométrique (3), une enveloppe (4) et un culot (5) rendu solidaire de cette dernière par des goupilles de cisaillement (6); procédé caractérisé en ce qu'il consiste d'une part à mettre en place au moins une charge pyrotechnique (14,52) dont la pression des gaz de combustion assure la séparation de l'enveloppe (4) du culot (5), et d'autre part à prévoir une combinaison rayure-ceinture de forcement, (ou adent) agencée de telle sorte que, lors de l'éjection, le chargement se trouve animé d'une vitesse de roulis selon un sens de rotation (F2) inverse du sens de rotation initial (F1) du projectile (100), ce qui a pour effet de freiner, annuler la vitesse de roulis ou inverser complètement le sens de rotation du chargement.
2. Projectile (100) comportant une fusée chronométrique (3), une enveloppe (4) et un culot (5) rendu solidaire de celle-ci par des goupilles de cisaillement (6); caractérisé en ce qu'il comporte une combinaison rayure-ceinture de forcement, (ou adents) fonctionnant conformément au procédé de la revendication 1.
3. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un piston (9) portant la ceinture de forcement (11) se déplace sous l'action des gaz de combustion d'une charge pyrotechnique (88) le long d'un tube creux (7) autour duquel se trouve le chargement de sous-munitions, tube dont la surface interne est rayée de telle sorte que, d'une part, les goupilles (6) se trouvent cisaillées, le culot (5) et le piston (9) éjectés à la vitesse du roulis orienté selon (F1), et que, d'autre part, l'enveloppe (4) et le chargement (1) se trouvent animés d'une vitesse de roulis (F2) orienté dans le sens inverse de (F1), ce qui entraîne le freinage du chargement (1).
4. Projectile selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la charge pyrotechnique (88) est mise à feu au moyen d'une première charge (11) dont la fonction est également, dans un deuxième temps, via des retards (12), lorsque la séparation de l'enveloppe (4) et du culot (5) est effectuée, de mettre à feu une troisième charge pyrotechnique (14) destinée à provoquer l'éjection proprement dite du chargement (1) de sous-munitions.
5. Projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le chargement (1a) de sous-munitions est contenu dans un logement (50), la combinaison rayure-ceinture de forcement, (ou adents) se trouvant réalisée au niveau de la surface intérieure de l'enveloppe (4) et de la surface extérieure du logement (50).
6. Projectile selon la revendication 5, caractérisé en ce que les rayures se trouvent sur la face interne de l'enveloppe (4) en association avec une ceinture de forcement (ou adents) solidaire de l'ensemble logement-chargement (50,1a).
7. Projectile selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ensemble logement-chargement (50,1a) est rayé et coopère avec une ceinture de forcement (ou adents) solidaire de l'enveloppe (4).
8. Projectile selon la revendication 7, caractérisé en ce que le chargement (1a) est un générateur d'éclats, les rayures étant associées à des saignées circulaires, ce qui constitue un réseau de préfragmentation.
9. Projectile selon l'une des revendications 5, 6, 7; caractérisé en ce que le chargement (1a) est une charge creuse, dont les performances ne sont plus ainsi altérées par les grandes vitesses de roulis.
10. Projectile selon l'une des revendications 5, 6, 7; caractérisé en ce qu'une seule charge pyrotechnique (52) assure le cisaillement des goupilles (6) et l'éjection du chargement (la) de sous-munitions.
11. Projectile selon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'un parachute (2) est accroché au chargement et se trouve protégé dans un pot (22) qui se trouve également éjecté lors de la phase d'éjection du chargement (1,1a) de sous-munitions.
EP89402455A 1988-09-13 1989-09-08 Procédé destiné à ralentir ou à inverser la vitesse de roulis du chargement d'un projectile, et projectile mettant en oeuvre un tel procédé Withdrawn EP0359637A1 (fr)

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