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"Perfectionnements aux poudres balistiques!!.
L'invention est relative à un procédé pour la suppres- sion de la lueur à la bouche des canons et à une poudre balis- tique perfectionnée, à laquelle est incorporée une quantité de sel anti-lueur insuffisante par elle-même pour supprimer la lueur, mais qui, en combinaison avec un appoint de sel anti- lueur, supprime la lueur dans la mesure voulue sans modifier les caractéristiques balistiques de la poudre..
L'emploi de chlorure de potassium ajouté en paquets à la charge de poudre, principalement la nuit, pour la sup- pression de la lueur, était bien connu pendant la guerre mondiale. Il est également bien connu que des additions rela- tivement importantes de chlorure de potassium ou autres sels
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sont nécessaires, lorsque le sel est ajouté de cette fa- çon, et que ces additions importantes affectent sérieu- sement les qualités balistiques de la charge de poudre. TJn autre inconvénient réside en ce que l'effet anti-lueur s'accompagne d'un dégagement d'un volume important de fumée blanche.
Ceci est d'autant plus vrai que la quanti- té de chlorure de potassium ou sel analogue nécessaire pour supprimer la lueur, lorsqu'il est ajouta sous forme de paquets, peut atteindre 8 à 10 % du poids de la charge de poudre, ou même davantage.
Il semble que le mécanisme de la suppression de la lueur n'a pas été parfaitement compris jusqu'à présent.
Dans les plus petits canons, l'effet anti-lueur a été obtenu en abaissant la température de combustion de la poudre par addition de différents agents organiques de refroidissement et par des sels minéraux, notamment des sels contenant des quantités considérables d'eau de cris- tallisation. L'emploi de plus grandes quantités des mêmes ingrédients dans des poudres pour des canons plus gros n'a pas en général donné de succès au point de vue de la suppression de la lueur, et ces grandes quantités d'ingré- dients spéciaux ajoutées ont eu une influence nuisible sur les propriétés balistiques de la poudre.
On ne tient pas compte en général du fait que la valeur des sels de potassium et de sodium pour la suppression de la lueur dans les poudres tient essentiellement au fait que les sels de ces métaux, en particulier ceux de potassium, s'oppo- sent à l'oxydation de l'oxyde de carbone par l'oxygène de l'air.
La concentration d'un sel anti-lueur en paquets a pour inconvénient que le sel anti-lueur est concentré
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dans une zone déterminée des gaz combustibles et que fréquemment il n'est pas distribué uniformément à tra- vers la totalité du volume de gaz combustibles. De plus., les conditions sont favorables à une fusion ou agglomé- ration de tout le paquet de sel, ce qui augmente la pro- babilité pour que le sel ne se trouve pas uniformément distribué dans toute la masse de gaz et qu'une partie des gaz s'enflamme. Par conséquent, ce procédé de suppression de la lueur exige une quantité exagérée de sel anti-lueur, qui réduit notablement les propriétés balistiques de la poudre..
La lueur est due à l'inflammation des gaz combusti- bles, notamment de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène, formés pendant la combustion des poudres sans fumée, lors- que les gaz chauds sortent de la gueule du canon et vien- nent en contact avec l'oxygène de l'air. La lueur à la gueu- le d'un canon est une explosion de gaz typique et donne naissance à une lueur qui, la nuit, éclaire le canon et les alentours et révèle la position du canon à l'ennemi. L'in- flamation de ces gaz combustibles à la gueule du canon peut être évitée dans le cas d'armes de petit calibre en tirant dans une atmosphère d'acide carbonique. Lorsque la lueur blanche est supprimée de cette façon ou d'une autre, seule une légère rougeur apparait à la gueule du canon.
Cette tougeur n'est pas très visible et peut être facile- ment cachée.
L'emploi de plus en plus étendu des avions et de la photographie dans la guerre moderne oblige à réduire la quantité de fumée au minimum. La lueur à la gueule du canon pendant le jour ne présente pas d'inconvénient sérieux, A ---
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mais de la fumée visible ou susceptible d'être photogra- phiée pendant le jour est aussi nuisible que la lueur la nuit.
L'invention a essentiellement pour but un procédé pour supprimer la lueur.
Un autre but de l'invention est d'obtenir une poudre perfectionnée qui, tout en produisant une lueur le jour, peut être facilement rendue anti-lueur la nuit, sans pour cela diminuer sérieusement les propriétés balistiques de la charge de poudre et, en outre, sans donner naissance à une fumée excessive, laquelle est en tous temps très nuisible pour les artilleurs.
Suivant une autre caractéristiques de l'invention, on utilise une poudre balistiques de nitro-cellulose, qui tout en possédant une hygroscopicité très réduite, peut être séchée non seulement dans l'air mais également dans l'eau chaude,afin d'éliminer plus efficacement et plus rapidement des solvants volatils ajoutés, pour faciliter le passage de la nitro-cellulose à l'état colloïdal.
Ces caractéristiques sont obtenues par la. présente invention, et l'on verra qu'une quantité relativement petite d'un sel anti-lueur uniformément incorporé au colloïde est très efficace pour supprimer la lueur, comme décrit ci-après, En incorporant à la poudre une quantité insuffisante de sel anti-lueur, la poudre donne- ra généralement (et même de préférence toujours) nais- sance à une certaine lueur. De cette façon, l'inconvé- nient de la fumée pendant les tirs de jour est évité car la fumée est volatilisée par la combustion qui produit la lueur.
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Toutefois, l'incorporation d'une certaine quantité de sel anti-lueur, bien qu'insuffisante pour supprimer la lueur, assure la distribution uniforme de cette petite quantité de sel à travers les gaz de la poudre. Or, on a trouvé en outre que l'addition à la charge de poudre d'un.appoint relativement faible de sel supprime complète- ment la lueur. De cette façon, l'effet anti-lueur peut être facilement obtenu à volonté, soit pendant les tirs de jour,, soit pendant les tirs de nuit, simplement en ajoutant à la charge de poudre une petite quantité sup- pldmentaire du sel déjà incorporé au colloïde. De cette façon,l'effet anti-lueur est obtenu sans changement pra- tique de la vitesse initiale et de la pression de la poudre et en même temps avec une quantité minimum de fu- mées.
Les sels de potassium répondent à ces conditions d' une façon très satisfaisante, mais d'autres sels anti-lueur, en particulier les sels de métaux alcalins, peuvent être utilisés,, comme indiqué ci-après. Il apparaîtra aux spécia- listes en eette matière que de la poudre du type indiqué pré- cédemment est particulièrement appropriée aux canons dans lesquels la poudre est chargée séparément dans des sa- chets de soie, car, dans ce cas, il est facile d'ajouter à la charge un appoint de sulfate de potassium ou autre sel anti-lueur au moment où on désire supprimer la lueur.
L'effet anti-lueur peut être obtenu facilement avec de petites quantités de sulfate de potassium ( 1/3 à 1/2 partie) pourvu qu'on ajoute ensuite à la charge de poudre un appoint de sulfate de potassium de la manière indiquée .ci-après.
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D'excellents résultats peuvent être obtenus en in- corporant à la poudre environ 0,5% dun'sel alcalin qui n'est pas hygroscopique pour une humidité relative maximum de 90 % à la température ambiante; cette quantité de sel n'a pas d'action nuisible sur les propriétés balistiques de la poudre.
L'exemple ci-dessous montre un mode de réalisation de l'invention, mais ne doitpas ai être considéré comme une imi- tation : une poudre de la composition suivante :
85 parties de nitro-cellulose à 13, 15 % d'azote
10 parties de dinitrotoluène
5 parties de phtalate dibutylique
1 partie de diphénylamine
1/3 à 1/2 partie de sulfate de potassium donne invariablement naissance à une forte lueur lorsqu'el- le est tirée-dans le canon de 155 m/m G. P. F., avec le pro- jectile de 43 kilos utilisant une amorce de 1,365 grammes, avec un tampon inflammateur de poudre noire de chasse de 226 grammes.
Pour que l'invention soit plus clairement comprise, on a donné ci-dessous une table des résultats balistiques et autres données.
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Table des résultats balistiques avec le canon de 155 m/m G. Po Fo tirant un projectile de 43 kgso Amorce de 1,365 grammes et tampon de 226 grammes de poudre noire de chasse comme inflammateur de charge.
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:Dans les quatre premières séries d'essais mentionnés dans la table précédente, on a utilisé la même catégorie de poudre. Le poids de la charge, choisie pour les premiers tirs, donna des résultats inférieurs d'environ 5m/sec. à ceux de la poudre standard avec laquelle on effectua le tir de comparaison, et ceci fut compensé dans les tirs ulté- rieurs en ajoutant 57 grammes de poudre en plus.
Dans la seconde et la troisième série d'essais, du sulfate de potassium fut ajoutée sous forme de tablettes com- primées de 0,3 grammes, la quantité totale étant enfermée dans un sachet de soie et le sachet attaché à l'extrémité du sac'contenant la charge de poudre, de façon à se trouver près du projectile. 57 grammes de sulfate de potassium ajou- tés de cette façon donnèrent deux coups sans lueur sur trois, tandis que 85' grammes du sel donnèrent 5 coups sans lueur sur 5.
Dans la quatrième série de tirs, 113 grammes de nitro- cellulose colloïdale séchée à l'air, contenant 50 % ou 57 grammes de sulfate de potassium, furent ajoutés dans un sa- chet de soie et on obtint 5 coups sans lueur sur 5. La quantité plus faible de sulfate de potassium nécessaire pour supprimer la lueur lorsque le sulfate est ajouté de la manière ci-dessus doit s'expliquer par le fait que le sulfa- te de potassium est graduellement cédé aux'gaz de la poudre pendant la combustion et se trouve plus uniformément distri- bué dans le volume de gaz. Cette façon d'obtenir une distri- bution plus unifmrme du sulfate de potassium à travers les gaz de la poudre constitue ùne caractéristique particulière de l'invention.
La¯dernière série de tirs notés dans la table montre la combinaison d'une poudre ne contenant pas de sulfate de
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potassium incorporé à elle, avec 226 grammes de nitro-cellu- lose colloïdale contenant 50 %, soit 113 grammes, de sulfate de potassium incorporés à la nitro-cellùloseo L'effet anti- lueur a été obtenu pour trois coups seulement sur cinq.
Des quantités plus élevées, allant jusqu'à 452 grammes de nitro-cellulose colloïdale à 50 % de sulfate de potas- sium; ne parvinrent pas à donner d'une façon constante l'effet anti-lueur, ce qui doit être attribué au fait que le sulfate de potassium ne se distribue pas uniformément à travers les gaz combustibles.
Comme on le voit par les résultats balistiques obte- nus par la troisième et la quatrième série de tirs de la table ci-dessus, l'effet anti-lueur est obtenu sans chan- gement notable des résultats balistiques de la poudre.
Par oonséquent, il est inutile d'introduire une correc- tion quelconque pour la variation de vitesse du projec- tile, car cette correction tomberait dans les limites de variations usuelles expérimentée dans la mesure des vitesse au chronographe. De plus il est inutile d'ajouter ou de retrancher quoique ce soit à la quantité de pou- dre représentant le poids normal de la charge.
Il suf- fit d'ajouter à la charge de poudre l'appoint nécessaire en sulfate de potassium qui, pour plus de commodité, doit être contenu dans un sachet de soie, s'il y a lieu de couleur spéciale, et simplement attaché à l'extrémité de la charge
En ce qui concerne la fabrication de la poudre, on a donné l'exemple ci-dessous:
La nitro-cellulose est déshydratée au moyen d'alcool éthylique dénaturé d'un degré approprié et amenée à l'état n
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colloïdal dans un mélangeur convenable par addition d'éther. On ajoute à l'éther ou directement au mélan- geur le dinitrotoluène et le phtalate de dibutyle.
Grâce à l'action solvante de ces deux derniers ingrédients la quantité d'alcool et d'éther est moindre que dans le cas habituel, pour des nitro-celluloses ne contenant pas ces ingrédients. Le sulfate de potassium est uniformément et finement moulu dans un broyeur à boulets ou autre type de broyeur, à une vitesse suffisante pour traverser un tamis en fil métallique ayant 32 mailles au centimètre. L'inven- tion n'est pas cependant limitée à ce degré de finesse. De la diphénylamine est généralement ajoutée comme stabiliseur et est généralement dissoute dans l'éther. Le colloïde peut être comprimé, soit en grains tubulaires, avec une ou plusieurs perforations traversant le grain, ou sous la forme de grains en rubans ou en paillettes.
Les grains de poudre sont soumis à un traitement soigné de récupération des solvants, avant séchage final, lequel peut avoir lieu dans l'air ou l'eau chaude, à une température n'excédant pas 60 C, bien qu'une température supérieure puisse être utilisée sans affecter la stabilité chimique de la poudre.
Bien qu'on préfère utiliser une composition nor- male contenant :
85 parties de nitrocellulose à 13.15% d'azote
10 parties de dinitrotoluène
5 parties de phtalate de dibutyle
1 partie de diphénylamine
1/3 à 1/2 partie de sulfate de potassium il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée à ces proportions et à ces ingrédients. Par exemple, la nitro- cellulose peut être un mélange de nitrocellulose soluble @
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dans l'éther-alcool avec de la cellulose insoluble dans l'éther-alcool (2 parties d'éther pour 1 partie d'alcool éthylioue) et avoir une teneur en azote supérieure ou inférieure à 13.15 %; ou bien ellepeut être entièrement du type soluble et avoir une teneur en azote comprise entre 12,0 et 12,80 %.
La. quantité de dinitrotoluène peut être diminuée ou augmentée ou le dinitrotoluène peut être remplacé par d'autres composes nitrés.
Le phtalate de dibutyle peut être en quantité supé- rieure ou inférieure, ou être remplacé par d'autres agents de refroidissement, solvants de la nitrocellulose.
La quantité de sulfate de potassium incorporée à la poudre balistique sera dans le voisinage de 1/3 à 1/2 % pour le canon de 155 m/m G.P.F. Pour d'autres canons ayant des caractéristiques différentes, elle peut être notable- ment en excès sur cette quantité. Il doit être entendu qu'il faut chercher à incorporer à la poudre la plus grande quantité possible de sulfate de potassium sans obtenir l'effet anti-lueur et que la meilleure quantité à utiliser pour chaque canon peut être facilement déterminée par l'expérience.
Le sulfate de potassium ajouté à la charge de poudre est de préférence sous forme de tablettes, ce qui é- vite les poussières qui se produiraient si on utilisait du sulfate de potassium pulvérulent. Le sulfate de potassium peut aussi être contenuans une pellicule de nitro-cellulose, d'ester de cellulose ou autre. La soie du sachet de poudre peut être pesée avec le sulfate de potassium. Cependant, il est préférable d'incorporer le sulfate de potassium à un colloïde de nitro-cellulose de façon que le sulfate de po-
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tassium, à mesure que le colloïde brûle, soit cédé graduel- lement aux gaz de la poudre, ce qui assure une distribution plus uniforme du sulfate de potassium à travers les gaz de la poudre.
Le colloïde contenant le sulfate de potassium peut avoir une composition semblable à la composition pré- férée de la poudre balistique, comme par exemple:
85 parties de nitro-cellulose à 13,15% Az.
10 parties de dinitrotoluène
5 parties de phtalate de dibutyle
1 partie de diphénylamine
50 parties de sulfate de potassium.
Ce colloide peut être fabriqué exactement de la même façon que la poudre balistique elle-même, sauf qu'il est préférable de le sécher à l'air. Le colloïde peut être comprimé sous forme de bandes, rouleaux ou tubes, avec une ou plusieurs perforations, et découpés de façon appropriée en grains, qui n'ont pas besoin d'avoir la même forme ou épaisseur que pour la poudre balistique.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la composition ci-dessus du colloïde de nitro-cellulose conte- nant le sulfate de potassium, ni même à une composition à ba- se de nitro-cellulose, le sulfate de potassium pouvant être incorporé à des poudres de nitro-glycérine ou d'un autre type.
Bien que l'invention s'applique de préférence à une poudre balistique à base de nitro-cellulose, il va de soi que l'invention n'est pas limitée à une poudre d'une compo- sition particulière, et qu'il est possible d'incorporer à une poudre quelconque, que ce soit à base de nitrocellulose, de nitro-glycérine ou autres du sulfate de potassium en quantité insuffisante pour supprimer la lueur, et au'on peut
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ajouter ensuite à la charge de poudre l'appoint de sul- fate de potassium nécessaire pour la suppression de la lueur.
Au lieu de sulfate de potassium, soit dans la poudre balistique, soit dans l'appoint anti-lueur, soit dans les deux, on peut employer d'autres sels de métaux alcalins, tels que le nitrate de potassium, l'oxalate de potassium, etc..., mais il est préférable d'employer des sels qui ne sont pas hygroscopiques tant que l'humidité relative ne dépasse pas environ 90% à la température ambiante, et qui n'ont pas une action néfaste sur la stabilité de la poudre. Il est évident que dans le cas de l'appoint anti- lueur, si le sel est ajouté tel quel ou sous forme de tablettes, il n'a pas besoin d'être un sel sans action sur la stabilité de la nitro-cellulose ou de la poudre, car si le sel'est contenu dans un sachet de soie, il ne vient pas en contact avec la poudre balistique.
L'invention est utilisable pour obtenir l'effet anti-lueur dans les canons, en particulier les canons de gros calibre, utilisant des munitions dans lesquelles le projectile et la charge de poudre sont chargée séparément.
L'invention permet d'éviter l'inconvénient de la fumée produite par les poudres anti-lueur, en particulier dans les canons de gros' calibre, en donnant une poudre qui, pour les tirs de jour, n'a pas d'effet anti-lueur, du fait qu'elle contient une quantité insuffisante de sel anti-lueur, mais aui peut être facilement rendue anti-lueur la nuit par addition d'un très petit appoint du même sel anti-lueur ou d'un autre.
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On voit donc d'après ce qui précède, que l'in- vention présente entre autres avantages les suivants:
L'effet anti-lueur est obtenu sans changement pra- tique des résultats balistiques donnés à la poudre car l'appoint anti-lueur est si faible qu'il n'a. pas d'effet sur les qualités balistiques de la poudre.
L'effet anti-lueur est obtenuà volonté pour des tirs, soit de jour, soit de nuit, simplement en ajoutant à la charge de poudre un paquet de sel anti-lueur ou de colloïde contenant ce sel.
Cet effet anti-lueur est obtenu avec une quanti- té minimum de fumée.
REVENDICATIONS --------------------------------
1. Une poudre balistique, caractérisée en ce qu' elle comprend un sel anti-lueur distribué de façon homogène dans la masse de poudre, mais en quantité insuffisante pour supprimer par lui-même la lueur dans le tir au canon avec cette poudre.
2. Une poudre suivant 1 ; caractérisée en ce que la quantité de sel anti-lueur est inférieure à 0,5 %.
3. Une poudre suivant 1 et 2 , caractérisée erie qu'elle comprend un appoint de sel anti-lueur en quantité suffisante, en combinaison avec celle contenu dans la poudre, pour supprimer la lueur.
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