EP0134368B1 - Obus d'exercice - Google Patents

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EP0134368B1
EP0134368B1 EP19830401738 EP83401738A EP0134368B1 EP 0134368 B1 EP0134368 B1 EP 0134368B1 EP 19830401738 EP19830401738 EP 19830401738 EP 83401738 A EP83401738 A EP 83401738A EP 0134368 B1 EP0134368 B1 EP 0134368B1
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EP
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shell
range
cavity
combat
intended
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EP0134368A1 (fr
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Bernard Petit
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Direction General pour lArmement DGA
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Direction General pour lArmement DGA
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B10/00Means 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
    • F42B10/32Range-reducing or range-increasing arrangements; Fall-retarding means
    • F42B10/48Range-reducing, destabilising or braking arrangements, e.g. impact-braking arrangements; Fall-retarding means, e.g. balloons, rockets for braking or fall-retarding

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of exercise ammunition in particular for rifles for curved shooting.
  • the artillerymen use either live shells or partially weighted black powder or tolite practice shells.
  • exercise is an expensive and dangerous operation; in the second case, the exercise shell is manufactured from the same elements as an actual shell and according to the same manufacturing stages. Therefore, the price of these shells remains the same.
  • patent FR-A-2 363 776 a shell comprising a solid body in one piece devoid of cavity, and a cap.
  • the body can be made of steel, soft iron or plastic; the cap is made of plastic.
  • Patent CH-A-167 543 describes a gyrostabilized projectile of the type defined in the preamble of claims 1 and 2 comprising a cavity intended to adjust its mass and its center of gravity to those of the corresponding war projectile.
  • this projectile has no means of destabilization to reduce its range; on the contrary, the trajectory and the range are identical to those of the war shell.
  • Patent DE-A-3,045,129 describes an exercise projectile stabilized in rotation fired at reduced range where it is destabilized using a compressed gas contained in a cavity closed by a cover. After a certain flight time, the gas is released which causes the translational braking of the projectile and then its rapid fall.
  • Patent FR-A-2 286 364 describes a gyro-stabilized exercise projectile whose rotation is slowed down by means of grooves made on part of the warhead. However, this projectile must be over-stabilized by moving its center of gravity backwards, reducing its mass by 20% compared to that of the war projectile. Furthermore, no cavity is described and the means used to lighten this projectile are not specified.
  • the patent FR-A-2 155 174 describes a gyrostabilized projectile comprising means ensuring a braking of its rotation during the flight. These means are constituted by a longitudinal hole made in the warhead, opening into axial channels. Thus, during the flight of the projectile, the air enters through the longitudinal hole and is evacuated through the channels, acting as a radial rotor to decrease the speed of rotation.
  • the object of the present invention is to provide an exercise shell of reduced range compared to a war shell of the same caliber but the dispersion of which during firing is identical to that of the corresponding war shell and of a cost significantly lower than that of the previous shells.
  • the standard deviation in range is 125 m and the standard deviation in direction is 20 m.
  • the same shell fired under the same conditions but at a lesser range of 10 km has a standard deviation in range of 48 m and in the direction of 7.5 m.
  • the shell fired at 10 km is precise and it is relatively easy for the gunner to make the share of the error due to the material (gun and shells) and the share of the error due during manipulation (aiming error). In this case, the fire corrections are made more quickly.
  • the subject of the invention is therefore an exercise shell, of the stabilized rotation type, fired at a reduced range compared to the upper range of a war shell of the same caliber, comprising at least one cavity of revolution to adjust its mass to that of the war shell on the other hand, characterized in that the projectile also comprises destabilizing means in rotation to ensure it a dispersion in range and in direction at least equal to that which would have, in higher range , the war shell corresponding to the destabilization means are constituted by an unbalance obtained by a parallel or angular offset of the longitudinal axis of the cavity relative to the longitudinal axis of the shell.
  • the destabilization means consist of an unbalance obtained by a recess made in the thickness of the shell body and communicating with the central cavity thus constituting a hole.
  • An advantage of the invention lies in the fact that the practice shell can be manufactured at a price significantly lower than the actual shells, by conventional molding operations regardless of the embodiment. As a result, it is possible to use any less noble metal than steel, for example mild steels of low characteristics or cast iron.
  • the exercise shell according to the invention comprises one or more lateral openings, it is easier to remove the central core put in place during the molding operation to produce the cavity. This creates a dynamic heterogeneity at the level of the moments of inertia and a flow heterogeneity at the level of the aerodynamic forces.
  • Figures 1 to 3 show various embodiments of the shell according to the invention, comprising an ogival part terminated at the front by a cap and extended at the rear by a substantially cylindrical part, itself terminated by a conventional shoe fitted with a belt.
  • Figure 4 shows a perspective view of another embodiment of the exercise shell.
  • FIG. 5 represents a longitudinal section of the shell shown in FIG. 4 and FIG. 6 a section along AA of FIG. 5.
  • FIG. 1 there is shown an exercise shell 12 provided with a cavity 10b of revolution around the longitudinal axis x'x and whose profile is substantially identical to the external profile of the shell. In the thickness of the shell, there is a recess 11 a.
  • the shell 17 comprises a cavity 18 of revolution around the axis y'y.
  • This axis y'y is offset parallel to the longitudinal axis x'x of the shell. It follows that the thickness a of the wall 19 is less than the thickness b of the wall 20, thus creating a dynamic unbalance.
  • the shell 21 comprises a cavity 22 of revolution around the axis y'y. This axis is offset by an angle a with respect to the longitudinal axis x'x of the shell.
  • a core is produced during molding which is placed in place using inserts. This core is removed either through the channel formed at the shell base, or before welding the front part with the rear part, the welding plane perpendicular to the axis x'x being located at said cavity.
  • an exercise shell 23 comprising a body 24 consisting of a frustoconical part 25a terminated by a cap 26 and extended by a substantially cylindrical part 25b.
  • the cap 26 may be provided with a detonator to initiate a signaling composition.
  • the part 25b conventionally carries a stripe belt 25c.
  • FIG. 5 there is shown in longitudinal section the body 24 of the shell obtained by molding.
  • the internal chamber 29 which extends from the bottom 30 of a mouth hole 31 to the bottom 32 of the base 33 opening at the rear of the body 24.
  • the cavity 29 has in the drawing a shape substantially cylindrical and a symmetry of revolution around the x'x axis of the shell.
  • the two openings 27 and 28 (FIG. 6) are made at the level of the frustoconical part 25a symmetrically with respect to the axis x'x. However, the two openings can be placed asymmetrically with respect to this axis.
  • Each hole can be of variable dimensions; however, their length can be between about 1/5 and 3/5 of the length of the cavity.
  • this length is substantially equal to half that of the cavity. It is arranged in such a way that the establishment of the central core during molding is carried out by support arms giving birth to the gills.
  • Such an exercise shell has a higher dispersion, at reduced range (10 km), than that of the corresponding war shell fired at 23 km.
  • the impact marking can be ensured by a 150 g naphthalene-tolite tablet placed in the mouth hole.
  • the loading, firing and observation operations are identical to that carried out with a war shell. It can therefore be seen that such an exercise shell allows the shooter to easily carry out handling corrections.

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Description

  • Le secteur technique de la présente invention est celui des munitions d'exercice en particulier pour armes rayées pour tir courbe.
  • Actuellement pour l'entraînement aux tirs, aux réglages de tirs, aux maniements des armes etc... les artilleurs utilisent, soit des obus réels, soit des obus d'exercice partiellement lestés en poudre noire ou en tolite. Dans le premier cas, l'exercice est une opération dispendieuse et dangereuse; dans le second cas, l'obus d'exercice est fabriqué à partir des mêmes éléments qu'un obus réel et selon les mêmes étapes de fabrication. De ce fait, le prix de ces obus reste le même.
  • Pour diminuer le prix des obus d'exercice on a proposé dans le brevet FR-A-2 363 776 un obus comprenant un corps massif d'une seule pièce dépourvu de cavité, et une coiffe. Le corps peut être réalisé en acier, en fer doux ou en matière plastique; la coiffe est réalisée en matière plastique.
  • Dans ce genre de projectile, il s'agit avant tout de fabriquer un obus d'exercice dont les caractéristiques balistiques, en particulier la portée, soient les plus proches possible de celles de l'obus réel. On s'arrange pour que le centre de gravité soit positionné au même niveau que celui du projectile de guerre et que la précision lors du tir soit la même.
  • Le brevet CH-A-167 543 décrit un projectile gyrostabilisé du type défini dans le préambule des revendications 1 et 2 comprenant une cavité destinée à ajuster sa masse et son centre de gravité à ceux du projectile de guerre correspondant. Toutefois, ce projectile ne comporte aucun moyen de déstabilisation pour réduire sa portée; bien au contraire la trajectoire et la portée sont identiques à celles de l'obus de guerre.
  • Le brevet DE-A-3 045 129 décrit un projectile d'exercice stabilisé en rotation tiré à portée réduite où on le déstabilise à l'aide d'un gaz comprimé contenu dans une cavité fermée par un opercule. Après un certain temps de vol, le gaz est libéré ce qui provoque le freinage en translation du projectile puis sa chute rapide.
  • Le brevet FR-A-2 286 364 décrit un projectile d'exercice gyrostabilisé dont on freine la rotation à l'aide de cannelures pratiquées sur une partie de l'ogive. Toutefois, ce projectile doit être sursta- bilisé en déplaçant son centre de gravité vers l'arrière, en allégeant sa masse de 20% par rapport à celle du projectile de guerre. Par ailleurs, aucune cavité n'est décrite et on ne précise pas les moyens utilisés pour alléger ce projectile.
  • Le brevet FR-A-2 155 174 décrit un projectile gyrostabilisé comportant des moyens assurant un freinage de sa rotation au cours du vol. Ces moyens sont constitués par un percement longitudinal pratiqué dans l'ogive, débouchant dans des canaux axiaux. Ainsi, au cours du vol du projectile l'air pénètre par le percement longitudinal et est évacué à travers les canaux, agissant en rotor radial pour diminuer la vitesse de rotation.
  • Le but de la présente invention est de proposer un obus d'exercice de portée réduite par rapport à un obus de guerre de même calibre mais dont la dispersion lors du tir est identique à celle de l'obus de guerre correspondant et d'un coût nettement inférieur à celui des obus antérieurs.
  • En effet, les champs de tir sont de petites dimensions et il est difficile pour les artilleurs d'effectuer, à t'aide d'une arme de calibre 155 par exemple, des tirs à portée maximale. Or, une opération fondamentale lors d'un tir d'artillerie est celle du réglage du tir qui doit se faire dans les conditions les plus proches possible d'un tir réel, car l'écart observé entre le point d'impact de l'obus tiré et le point visé provient de deux sources d'erreur:
    • erreur de justesse: c'est à dire écart entre le point moyen des impacts et le point visé (erreur de manipulation);
    • erreur de précision: c'est à dire dispersion des impacts autour du point moyen.
  • Par exemple, pour un obus de guerre de calibre 155 tiré à portée normale de 23 km, l'écart-type en portée est de 125 m et l'écart-type en direction est de 20 m. Il s'agit d'erreurs de précision. Par contre, le même obus tiré dans les mêmes conditions mais à une portée moindre de 10 km, présente un écart-type en portée de 48 m et en direction de 7,5 m. Dans ces conditions, on peut dire que l'obus tiré à 10 km est précis et il est relativement facile pour l'artilleur de faire la part de l'erreur due au matériel (canon et obus) et la part de l'erreur due à la manipulation (erreur de visée). Dans ce cas, les corrections de tir sont réalisées plus rapidement.
  • L'invention a donc pour objet un obus d'exercice, du type stabilisé en rotation, tiré à une portée réduite par rapport à la portée supérieure d'un obus de guerre de même calibre, comprenant au moins une cavité de révolution pour ajuster sa masse à celle de l'obus de guerre d'autre part, caractérisé en ce que le projectile comprend aussi des moyens de déstabilisation en rotation pour lui assurer une dispersion en portée et en direction au moins égale à celle qu'aurait, à portée supérieure, l'obus de guerre correspondant les moyens de déstabilisation sont constitués par un balourd obtenu par un déport parallèle ou angulaire de l'axe longitudinal de la cavité par rapport à l'axe longitudinal de l'obus.
  • Dans une variante, les moyens de déstabilisation sont constitués par un balourd obtenu par un évidement pratiqué dans l'épaisseur du corps d'obus et communiquant avec la cavité centrale constituant ainsi une ouie.
  • L'obus comprend une partie ogivale suivie d'une partie sensiblement cylindrique et deux ouies pratiquées symétriquement par rapport à l'axe longitudinal de l'obus au niveau de la partie ogivale.
    • L'obus est obtenu par moulage.
    • L'obus comporte à l'avant un trou borgne pour la fixation d'une fusée et pour recevoir une composition de marquage.
  • Un avantage de l'invention réside dans le fait que l'obus d'exercice peut être fabriqué à un prix nettement moins élevé que les obus réels, par des opérations classiques de moulage quel que soit le mode de réalisation. Il en résulte que l'on peut utiliser n'importe quel métal moins noble que l'acier par exemple des aciers doux de basses caractéristiques ou la fonte.
  • On évite ainsi les opérations classiques de forgeage et d'ogivage que l'on doit mettre en oeuvre lors de la fabrication des obus.
  • Lorsque l'obus d'exercice selon l'invention comporte une ou plusieurs ouies latérales, on peut plus facilement enlever le noyau central mis en place pendant l'opération de moulage pour réaliser la cavité. On crée par là-mème une hétérogénéïté dynamique au niveau des moments d'inertie et une hétérogénéïté d'écoulement au niveau des forces aérodynamiques.
  • D'autres avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide du complément de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'illustration en relation avec des dessins dans lesquels:
  • Les figures 1 à 3 représentent divers modes de réalisation de l'obus selon l'invention, comprenant une partie ogivale terminée à l'avant par une coiffe et prolongée à l'arrière par une partie sensiblement cylindrique, elle même terminée par un sabot classique muni d'une ceinture.
  • La figure 4 représente une vue en perspective d'un autre exemple de réalisation de l'obus d'exercice.
  • La figure 5 représente une coupe longitudinale de l'obus représenté sur la figure 4 et la figure 6 une coupe suivant AA de la figure 5.
  • Sur la figure 1 on a représenté un obus d'exercice 12 muni d'une cavité 10b de révolution autour de l'axe longitudinal x'x et dont le profil est sensiblement identique au profil externe de l'obus. Dans l'épaisseur de l'obus, on pratique un évidement 11 a.
  • Sur la figure 2, l'obus 17 comprend une cavité 18 de révolution autour de l'axe y'y. Cet axe y'y est déporté parallèlement à l'axe longitudinal x'x de l'obus. 11 s'ensuit que l'épaisseur à de la paroi 19 est inférieure à l'épaisseur b de la paroi 20, créant ainsi un balourd dynamique.
  • Sur la figure 3, l'obus 21 comprend une cavité 22 de revolution autour de l'axe y'y. Cet axe est décalé d'un angle a par rapport à l'axe longitudinal x'x de l'obus.
  • Pour réaliser les cavités 2a, 2b, 10a, 10b, 14, 18 et 22 on réalise lors du moulage un noyau que l'on met en placé à l'aide d'inserts. Ce noyau est enlevé soit par l'intermédiaire du canal pratiqué au niveau du culot de l'obus, soit avant soudage de la partie avant avec la partie arrière, le plan de soudage perpendiculaire à l'axe x'x se situant au niveau de ladite cavité.
  • Sur la figure 4, on a représenté un obus d'exercice 23 conforme à l'invention comprenant un corps 24 constitué d'une partie tronconique 25a terminée par une coiffe 26 et prolongée par une partie 25b sensiblement cylindrique. La coiffe 26 peut être munie d'un détonateur pour amorcer une composition de signalisation. La partie 25b porte classiquement une ceinture 25c de prise de rayure. Sur cette figure, on voit encore deux ouies latérales 27 et 28 en forme de trapèze dont les angles sont arrondis.
  • Sur la figure 5, on a représenté en coupe longitudinale le corps 24 de l'obus obtenu par moulage. On voit la chambre interne 29 qui s'étend depuis le fond 30 d'un trou de bouche 31 jusqu'au fond 32 du culot 33 s'ouvrant à l'arrière du corps 24. La cavité 29 présente sur le dessin une forme sensiblement cylindrique et une symétrie de révolution autour de l'axe x'x de l'obus. Les deux ouies 27 et 28 (figure 6) sont pratiquées au niveau de la partie tronconique 25a symétriquement par rapport à l'axe x'x. Toutefois, les deux ouies peuvent être placées de façon dissymétrique par rapport à cet axe.
  • Chaque ouie peut être de dimensions variables; cependant, leur longueur peut être comprise entre environ 1/5 et 3/5 de la longueur de la cavité. Avantageusement, cette longueur est égale sensiblement à la moitié de celle de la cavité. On s'arrange de façon telle pour que la mise en place du noyau central lors du moulage soit réalisée par des bras supports donnant naissance aux ouies.
  • A titre d'exemple, on a réalisé un corps d'obus de 155 mm présentant les caractéristiques suivantes:
    • corps en acier à basses caractéristiques
    • masse 43,25 kg
    • longueur totale: 769 mm
    • longueur partie 25a: 407 mm
    • profondeur trou de bouche: 127 mm
    • épaisseur fond du trou de bouche: 21 mm longueur chambre 29: 421 mm
    • largeur chambre 29: 92 mm
    • épaisseur fond cavité 29: 23 mm
    • profondeur cavité 29: 177 mm
    • épaisseur paroi corps 24: 30 mm
    • moments d'inertie: Ic=0,156 kg m2 IA=1,704 kg m 2
    • Ic désigne le moment d'inertie par rapport à l'axe longitudinal du projectile.
    • IA désigne le moment d'inertie par rapport à un axe quelconque passant par le centre de gravité et perpendiculaire à l'axe longitudinal du projectile.
  • Pour un obus de guerre de même calibre et de même longueur, obtient les valeurs respectives suivantes des moments d'inertie:
    Figure imgb0001
    Figure imgb0002
  • Un tel obus d'exercice a une dispersion supérieure, à portée réduite (10 Km), à celle de l'obus de guerre correspondant tiré à 23 km.
  • Le marquage de l'impact peut être assuré par un comprimé de naphtalène-tolite de 150 g placé dans le trou de bouche. Enfin, les opérations de chargement, de tir et d'observation sont identiques à celle effectuées avec un obus de guerre. On voit donc qu'un tel obus d'exercice permet au tireur d'effectuer aisément des corrections de manipulation.
  • On notera dans la présente description que l'homme de l'art déterminera de façon connue la valeur de l'impulsion à générer, la quantité de matière correspondant à l'évidement en fonction des caractéristiques du projectile et de la porté compatible avec les-dimensions du champ de tir.

Claims (5)

1. Obus d'exercice, du type stabilisé en rotation, tiré à une portée réduite par rapport à la portée supérieure d'un obus de guerre de même calibre, comprenant au moins une cavité (22) de révolution pour ajuster sa masse à celle de l'obus.de guerre correspondant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déstabilisation en rotation pour lui assurer une dispersion en portée et en direction au moins égale à celle qu'aurait, à portée supérieure, l'obus de guerre correspondant, les moyens de déstabilisation étant constitués par un balourd obtenu par un déport parallèle ou angulaire de l'axe longitudinal Y'Y de la cavité par rapport à l'axe longitudinal X'X de l'obus.
2. Obus d'exercice, du type stabilisé en rotation, tiré à une portée réduite par rapport à la portée supérieure d'un obus de guerre de même calibre, comprenant au moins une cavité de révolution pour ajuster sa masse à celle de l'obus de guerre correspondant, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déstabilisation en rotation pour lui assurer une dispersion en portée et en direction au moins égale à celle qu'aurait, à portée supérieure, l'obus de guerre correspondant, les moyens de déstabilisation étant constitués par un balourd obtenu par un évidement (11a, 27, 28) pratiqué dans l'épaisséur du corps d'obus et communiquant avec la cavité centrale (10b, 29) constituant ainsi une ouie.
3. Obus d'exercice selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une partie ogivale (24) suivie d'une partie sensiblement cylindrique (23) et deux ouies (27, 28) pratiquées . symétriquement par rapport à l'axe longitudinal X'X de l'obus au niveau de la partie ogivale.
4. Obus d'exercice selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est obtenu par moulage.
5. Obus d'exercice selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte à l'avant un trou borgne (31) pour la fixation d'une fusée (26) et pour recevoir une composition de marquage.
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EP0134368A1 EP0134368A1 (fr) 1985-03-20
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EP0134368A1 (fr) 1985-03-20
DE3376451D1 (en) 1988-06-01

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