EP0362064B1 - Arme automatique à barillet, à grande cadence de tir - Google Patents

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EP0362064B1
EP0362064B1 EP89402661A EP89402661A EP0362064B1 EP 0362064 B1 EP0362064 B1 EP 0362064B1 EP 89402661 A EP89402661 A EP 89402661A EP 89402661 A EP89402661 A EP 89402661A EP 0362064 B1 EP0362064 B1 EP 0362064B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
star
drum
star wheel
cylinder
shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP89402661A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0362064A1 (fr
Inventor
Joel Marcon
Evelyne Montet
Guy Ferrand
Didier Gobet
Patrick Pochard
Georges Simon
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.)
Giat Industries SA
Original Assignee
Giat Industries 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 Giat Industries SA filed Critical Giat Industries SA
Publication of EP0362064A1 publication Critical patent/EP0362064A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0362064B1 publication Critical patent/EP0362064B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00—Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/49—Internally-powered drives, i.e. operated by propellant charge energy, e.g. couplings, clutches, energy accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00—Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/01—Feeding of unbelted ammunition
    • F41A9/24—Feeding of unbelted ammunition using a movable magazine or clip as feeding element
    • F41A9/26—Feeding of unbelted ammunition using a movable magazine or clip as feeding element using a revolving drum magazine
    • F41A9/27—Feeding of unbelted ammunition using a movable magazine or clip as feeding element using a revolving drum magazine in revolver-type guns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A9/00—Feeding or loading of ammunition; Magazines; Guiding means for the extracting of cartridges
    • F41A9/29—Feeding of belted ammunition
    • F41A9/30—Sprocket-type belt transporters
    • F41A9/31—Sprocket-type belt transporters with cartridge stripping means

Definitions

  • the invention relates to automatic weapons of medium caliber, with a high rate of fire, more particularly but not exclusively to automatic weapons intended to be carried on board aircraft, of the ticket type receiving cartridges in strips via a supply star and supplying one or two tubes, controlled by gas borrowing and illustrated by patent DE-C-867 511.
  • these are weapons of the "Gatling” type, named after its inventor, which include n tubes associated with as many cylinder heads which move on a cylinder head rotor.
  • US-A-3,625,108 describes a rocket launcher which is very different from an automatic weapon.
  • the rockets are stored in a chute and are admitted by gravity at the level of the barrel. They are introduced into the barrel using a hydraulic pusher.
  • the launcher does not include a feed star or stripper; moreover, the rockets are not linked by a band.
  • the object of the invention is to produce a medium-caliber weapon with a high rate of fire, that is to say a rate of fire greater than 1,800 rounds / min and capable of reaching or even exceeding 2,500 rounds / min, which is capable to fire instantly in bursts at the maximum rate and which is compact and light enough to fit easily on board an aircraft.
  • This weapon must also have a safety and reliability at least equal to that of weapons of the same type known to date.
  • the combination of the star, the stripper and the star shaft makes it possible to eliminate the aforementioned pusher while the axial stroke of a drawer, the role of which is essentially to rotate the barrel and the star shaft, is independent of the length of the cartridge and can be reduced to a minimum, which considerably reduces the duration of the movement back and forth of the drawer and therefore the duration of each firing cycle.
  • the stroke of the plunger (s) of traditional weapons is greater than 300 mm for breech weapons and greater than 130 mm for barrel weapons while the stroke of drawer according to the invention can be of the order of only 80 mm.
  • the stripper is arranged so as to drive out the cartridges radially, and not axially, which makes it possible to shorten the weapon.
  • the drive means provided between the star shaft and the star are disengageable, which makes it possible to empty the barrel by pulling the cartridges which are there at the time of disengagement.
  • the drive means provided between the star shaft and the star preferably comprise a first pinion, integral with the star shaft, which meshes with a second pinion integral, at least during normal operation of the weapon, of the star.
  • a decouplable clutch system can then be placed between the second pinion and the star shaft.
  • This decouplable dog clutch system is advantageously constituted by teeth carried by the second pinion and by teeth carried by a sleeve integral in rotation with the star shaft and capable of sliding longitudinally on this shaft, a command being provided to make slide this sleeve in order to decouple the star and the star shaft by separation of the above teeth.
  • the drive means provided between the star shaft and the star are provided with a damping device, which preferably comprises a torsion bar.
  • a damping device which preferably comprises a torsion bar.
  • the star shaft being hollow, the torsion bar is advantageously placed inside this hollow shaft by being interposed between the latter and the second aforementioned pinion.
  • a drive mechanism with limited angular play can be provided between the hollow shaft of the star and the second pinion.
  • Figures 1 and 2 show a single barrel weapon established in accordance with the invention, respectively in longitudinal section passing through the axis of the single barrel and through the axis of the barrel and in cross section along line II-II of the figure 1.
  • Figures 3 and 4 illustrate the respective positions of the barrel, the star shaft and the helical ramp, by simplified longitudinal and transverse views, Figure 4 showing a detail of Figure 2 on a larger scale.
  • FIG. 5 shows diagrammatically, by successive longitudinal views reduced in the same plane, the successive positions reached by a cartridge at the different stop positions of the intermittent rotational movement of the barrel and the star shaft.
  • FIGS. 6 to 11 are explanatory drawings of the operation of the barrel control drawer, FIG. 7 being a partial section along the line VII-VII in FIG. 6 and FIG. 10 a section along the line X-X in FIG. 9.
  • FIGS. 12 and 13 represent the device for ejecting the empty casings, FIG. 12 being an enlarged view of a detail in FIG. 13.
  • Figures 14 and 15 show the weapon supply system, respectively by a longitudinal view with cut parts and by a cross section on a larger scale.
  • FIGS. 16 to 19 represent the drive mechanism of the supply system, respectively in longitudinal section and in transverse sections along the lines XVII-XVII, XVIII-XVIII and XIX-XIX of FIG. 16.
  • Figures 20 to 22 schematically illustrate the operation of a two-tube weapon established according to a variant of the embodiment of FIGS. 1 to 19.
  • the helical ramp 14 extends around the star shaft 11 at an angle of the order of 195 °.
  • the lower limit of seven has was chosen as a satisfactory compromise with a view to reducing the phenomena of inertia of the entire barrel 1 and the star shaft 11, from one angular stop position to the next, while not excessively increasing the 'lateral dimensions of this assembly.
  • Figures 3 to 5 show the successive positions of the cartridges 57 induced by the rotation of the barrel 1, in the direction of the arrow R, during a firing sequence.
  • the cartridge 57 is taken over at station A.
  • the base of the socket 59 of the cartridge 57 then rests on the helical ramp 14 which will ensure the gradual introduction (passing through stations B, C, D and E) in the aligned chamber 3 of the barrel 1, as far as F where the cartridge 57 will be stationed.
  • the cartridge is pulled at F and the ejection of the empty socket 59 takes place at station G.
  • the weapon works as follows: When the cartridge 57 located at station F is ignited, a portion of the propellant gases passes through the vent 9 and violently pushes back the control slide 4, shown in FIG. 1 in the front neutral position.
  • the grooving 5 comprises two switching members 16 (FIGS. 6 and 7) which can pivot around axes 17 and determining the tracking of the rollers 6, depending on whether the drawer 4 moves in one direction or the other. It should be noted that the transmission of movement by two rollers 6 at the same time stems from a concern for reliability linked to the mechanical resistance of the axes of these rollers, the weapon being able to work perfectly with a single roller 6 in engagement.
  • the switching members 16 are integral with pinions 18 (FIG. 7) held in place by pins 19 and meshing with a rack 20.
  • the latter is driven by the drawer 4 and can move relative to the latter perpendicular to the 'axis of the weapon, in a back and forth movement, the direction and amplitude are determined by ramps 21 and 22 parallel to the axis of the weapon and integral with the housing 15; on these ramps 21 and 22 come to bear alternately the ends 23 and 24 of the rack 20 ( Figures 8 and 9).
  • the rack 20 is immobilized against one or the other of the ramps 21 and 22 by retractable pins 25 ( Figures 10 and 11 ) being able to be erased by the passage of spans 26 formed on tenons 27 which are integral with the casing 15 and whose lateral faces 28 constitute stops cooperating with the pins 25 to prevent, intermittently, the translation of the rack 20.
  • the drawer 4 When firing a cartridge 57, the drawer 4 is violently pushed by the piston 7 in the X direction ( Figures 1 and 6) and drives the rollers 6 which, by cooperating with the grooving 5 and the organs of switch 16, generate up to the rear dead center a rotation of 1 / 14th of a turn of the barrel 1. Due to the kinetic energy stored by the barrel 1, helped in this by the recuperating springs 10, the drawer 4 goes back towards the before. During this movement, the rack 20 undergoes a translation resulting in a rotation of the switching members 16. During a single return trip, the active roller 6 passes from position a to position b (FIG.
  • the barrel 1 rotates 1 / 7th of a turn, bringing a new cartridge 57 to the firing station F and the empty socket 59 to the ejection station G. If the firing is stopped at this time, the recuperator springs 10 maintain drawer 4 in position from neutral before, the weapon then being ready to fire.
  • the slide 4 drives a slide 29 ( Figures 12 and 13) carrying two ramps 30 and 31. These come alternately into contact with two bearing surfaces 32 and 33 of an ejector 34 which can pivot around an axis 35, integral with the casing 15 of the weapon, and the spout 36 of which can engage in the base groove 60 of the socket 59 (FIG. 12).
  • the ramp 31 comes to bear on the bearing surface 33 of the ejector 34 by rotating it to bring the spout 36 in the plane of the base groove 60 of the socket 59.
  • the ejector 34 is held in this position by the bearing 33 pressing on the face 37 of the slide 29, until the rotation of the barrel 1 brings the empty socket 59 facing the spout 36 and that , the drawer 4 having started its movement back to its front neutral position, the ramp 30 of the slide 29 strikes the bearing 32 of the ejector 34. The empty socket 59 is then propelled into a chute 38 and the ejector 34 returns to the starting position ( Figure 13).
  • This star-shaped tree 11 has seven branches determining as many recesses positioned with regard to the seven chambers 3 of the barrel 1 and, at its rear end, a pinion 43 meshing with a pinion 44 (FIG. 16) made integral with the feed star 12 by a device, a detailed description of which will be given with reference to FIGS. 16 to 19.
  • the strip cartridges 45 (FIG. 15), guided by a chute 46, are driven by the feed star 12, in engagement with the links 47, and arrive at the sight of the stripper 13, secured to the casing 15.
  • This stripper 13 is constituted by a fork comprising two parallel spouts 48 coming from insert in force into notches 49 of the links 47, thus driving out the cartridges 57 radially, and not axially according to the technique used on most medium caliber weapons known to date.
  • the cartridge released from its link 47 is then guided by a bearing 50 which forces it to take place in the recess which faces it of the star shaft 11.
  • the link 47 emptied of its cartridge 57, is then evacuated from the weapon and therefore never penetrates inside the latter.
  • the supply star 12 therefore comprises a damping device making traction more progressive and the elongation of the strip negligible.
  • This device essentially consists (FIGS. 16 to 19) of a torsion bar 51 interposed between the shaft 58 of the feed star 12 and its drive pinion 44. As shown in Figures 16 and 17, the shaft 58 is tubular and the torsion bar 51 is disposed inside thereof.
  • the feed star 12 can be easily disengaged at any time to facilitate, for example, the disarming of the barrel. It has for this purpose a dog clutch system constituted by a sliding sleeve 52 having at its periphery a cylindrical rack 53 meshing with a pinion 54 which can be rotated by a limited angle in one direction and in the other (as shown schematically by the double arrow Y in Figure 16), by a lever not shown.
  • the sleeve 52 On the side of the pinion 44, the sleeve 52 has dog teeth 55 which can engage the dog teeth 56 of this pinion 44 (as shown in the upper part of FIG. 16) and be uncoupled by the rotation of the pinion 54 (as shown in the lower part of figure 16).
  • an angular damping play (FIG. 18) is provided between the hollow shaft 58 of the feed star 12, in which one of the ends of the the torsion bar 51, and the pinion 44, in the hub 61 of which the other end of the torsion bar is anchored (FIG. 16).
  • the hollow shaft 58 and the hub 61 respectively carry clutch teeth 62 and 63 (FIG. 18) which are engaged with one another with the above-mentioned angular play.
  • the senor delivers an electrical signal analyzed by the electronic logic of the weapon which decides to stop shooting. Everything goes without shocks mechanical and therefore without risk of damage to the weapon.
  • the weapon is provided, in known manner, with a rearming device having an autonomy of several shots and which can be pyrotechnic.
  • the weapon which has just been described is a single tube 8
  • a two-tube weapon incorporating the same operating principle.
  • Such a weapon could prove to be advantageous when used on board a vehicle with a high ammunition carrying capacity: in this way, the wear and the heating of the tubes would be limited.
  • this weapon could fire alternately by one or the other of the two tubes.
  • the stations A and C correspond respectively to the two tubes, the station J for the ejection of the empty sleeve and the food item I; posts marked with a cross are occupied by ammunition which is not fired.
  • the first firing cycle is triggered by the firing of the cartridge located at station C ( Figure 20). This firing causes a barrel 1 rotation of 1 / 10th of a turn and, at the end of the cycle, the configuration is that shown in FIG. 21.
  • the second cycle is triggered by the firing of the cartridge located at station A. This causes a additional rotation of 1 / 10th of a revolution of barrel 1.
  • the third cycle is then ensured by firing the cartridge located at station C.

Landscapes

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Description

  • L'invention est relative aux armes automatiques de moyen calibre, à grande cadence de tir, plus particulièrement mais non exclusivement aux armes automatiques destinées à être embarquées à bord d'aéronefs, du type à billet recevant des cartouches en bandes par l'intermédiaire d'une étoile d'alimentation et alimentant un ou deux tubes, à commande par emprunt de gaz et illustrées par le brevet DE-C-867 511.
  • Les armes de ce type doivent être capables de tirer presque instantanément de courtes rafales à cadence élevée afin de pouvoir prendre en compte des cibles particulièrement fugaces avec une possibilité d'atteinte satisfaisante. Pour parvenir à une très haute cadence de tir, on utilise soit une arme multitube tirant en rafales, soit plusieurs armes à un ou deux tubes tirant en rafales, associées sur un même support.
  • Dans le premier cas, il s'agit d'armes du type "Gatling", du nom de son inventeur, qui comprennent n tubes associés à autant de culasses qui se déplacent sur un rotor porte-culasse.
  • Dans le deuxième cas qui est celui auquel se rapporte l'invention, on arrive à produire des armes plus compactes et légères, donc plus faciles à installer, que les armes du type Gatling, et aussi plus sûres car, contrairement aux armes du type Gatling, un long feu s'y traduit simplement par un arrêt du tir, la cartouche restant alors à l'intérieur de la chambre. En contrepartie et compte tenu de la technologie actuelle qui sera brièvement rappelée ci-après, leur cadence de tir reste limitée à 1.800 coups / mn environ pour les réalisations les plus récentes.
  • Les brevets DE-A-3 101 029 et US-A-2 820 400 décrivent un mécanisme d'alimentation d'une arme à partir d'une bande de cartouches comprenant notamment un barillet muni de chambres, d'un arbre étoilé de même axe que le barillet, de guides d'entrée et de sortie de la bande et des moyens pour engager les cartouches dans le barillet. Toutefois, il ne comporte ni étoile d'alimentation ni dévêtisseur.
  • Le brevet US-A-3 625 108 décrit un lanceur de roquette qui est très différent d'une arme automatique. Les roquettes sont stockées dans une goulotte et sont admises par gravité au niveau du barillet. Elles sont introduites dans le barillet à l'aide d'un poussoir hydraulique. Toutefois, le lanceur ne comporte ni étoile d'alimentation ni dévêtisseur ; de plus, les roquettes ne sont pas liées par une bande.
  • L'invention a pour but de réaliser une arme de moyen calibre à grande cadence de tir, c'est-à-dire à cadence de tir supérieure à 1.800 coups/mn et pouvant atteindre ou même dépasser 2.500 coups/mn, qui soit capable de tirer instantanément en rafales à la cadence maximale et qui soit suffisamment compacte et légère pour prendre place facilement à bord d'un aéronef. Cette arme doit en outre posséder une sécurité et une fiabilité au moins égales à celles des armes du même type connues à ce jour.
  • L'invention concerne donc une arme automatique de moyen calibre à un ou deux tubes à grande cadence de tir du type à barillet rotatif comprenant plusieurs chambres successivement alignées avec au moins l'un des tubes de l'arme, le barillet recevant des cartouches en bandes par l'intermédiaire d'une étoile d'alimentation, la rotation du barillet étant obtenue sous l'effet des gaz de propulsion prélevés à chaque cycle de tir, l'arme étant munie d'une mise à feu électrique, caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'alimentation en munition constitué par:
    • un arbre étoilé situé dans le prolongement de l'axe du barillet et lié en rotation avec celui-ci ;
    • l'étoile d'alimentation dont l'arbre est parallèle à l'axe du barillet, mais décalé latéralement, est entraînée en rotation par l'arbre étoilé et vient en prise avec les maillons de la bande de cartouches qui s'enroule autour,
    • un dévêtisseur fixe interposé entre l'arbre étoilé et l'étoile d'alimentation pour séparer les cartouches des maillons de la bande,
    • des moyens pour introduire les cartouches dans les chambres successives.
  • Cette construction permet d'augmenter la cadence de tir quelle que soit la longueur de la cartouche. En effet, dans les armes classiques, les bandes de cartouches sont amenées directement de l'étoile d'alimentation au barillet et démaillonnées au niveau de celui-ci par un poussoir, l'étoile et le barillet étant coaxiaux. On peut alors dire que la bande "traverse l'arme". Il en résulte une course importante de ce tiroir, des inerties, une mise en vitesse retardée du barillet et par conséquent une cadence de tir relativement faible. Au contraire, selon l'invention, la combinaison de l'étoile, du dévêtisseur et de l'arbre étoilé permet de supprimer le susdit poussoir tandis que la course axiale d'un tiroir, dont le rôle est essentiellement de faire tourner le barillet et l'arbre étoilé, est indépendante de la longueur de la cartouche et peut être réduite au minimum, ce qui permet de réduire considérablement la durée du mouvement d'aller et retour du tiroir et par conséquent la durée de chaque cycle de tir. A titre d'indication, pour une cartouche classique de 250 mm de longueur, la course du ou des poussoirs des armes traditionnelles est supérieure à 300 mm pour les armes à culasse et supérieure à 130 mm pour les armes à barillet tandis que la course du tiroir conforme à l'invention peut être de l'ordre de 80 mm seulement.
  • De préférence, le dévêtisseur est agencé de façon à chasser les cartouches radialement, et non axialement, ce qui permet de raccourcir l'arme.
  • Selon une construction avantageuse, les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé et l'étoile sont débrayables, ce qui permet de vider le barillet en tirant les cartouches qui s'y trouvent au moment du débrayage.
  • Les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé et l'étoile comprennent de préférence un premier pignon, solidaire de l'arbre étoilé, qui engrène avec un deuxième pignon solidaire, au moins pendant le fonctionnement normal de l'arme, de l'étoile. Un système de crabotage découplable peut alors être placé entre le deuxième pignon et l'arbre de l'étoile. Ce système de crabotage découplable est avantageusement constitué par des dents portées par le deuxième pignon et par des dents portées par un manchon solidaire en rotation de l'arbre de l'étoile et capable de coulisser longitudinalement sur cet arbre, une commande étant prévue pour faire coulisser ce manchon en vue de désaccoupler l'étoile et l'arbre étoilé par séparation des susdites dents.
  • Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé et l'étoile sont munis d'un dispositif d'amortissement, qui comprend de préférence une barre de torsion. L'arbre de l'étoile étant creux, la barre de torsion est avantageusement disposée à l'intérieur de cet arbre creux en étant interposée entre celui-ci et le deuxième pignon susvisé. Enfin, un mécanisme d'entraînement à jeu angulaire limité peut être prévu entre l'arbre creux de l'étoile et le deuxième pignon. Cette construction permet de soustraire les maillons de la bande de cartouches à des efforts excessifs, générateurs d'incidents de tir.
  • Enfin, l'arme dont le barillet comprend au moins sept chambres peut en outre être caractérisée en ce que les moyens prévus pour faire pénétrer les cartouches dans les chambres successives du barillet comprennent :
    • une rampe hélicoïdale fixe coopérant successivement avec le culot de chacune des cartouches pour combiner à leur mouvement de rotation intermittent sur l'arbre étoilé un mouvement de translation intermittent à l'intérieur de l'arbre étoilé afin d'assurer leur transport depuis leur poste d'introduction dans l'arbre étoilé jusqu'au poste de mise de feu dans les chambres respectives du barillet, et
    • un tiroir à mouvement de translation alternatif commandé par emprunt de gaz pour assurer l'entraînement intermittent en rotation du barillet.
  • Cette caractéristique supplémentaire permet d'augmenter encore la cadence de tir.
  • L'invention va être maintenant exposée plus en détail à l'aide des dessins schématiques annexés.
  • Les figures 1 et 2 représentent une arme à tube unique établie conformément à l'invention, respectivement en coupe longitudinale passant par l'axe du tube unique et par l'axe du barillet et en coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1.
  • Les figures 3 et 4 illustrent les positions respectives du barillet, de l'arbre étoilé et de la rampe hélicoïdale, par des vues longitudinale et transversale simplifiées, la figure 4 montrant un détail de la figure 2 à plus grande échelle.
  • La figure 5 schématise, par des vues longitudinales successives ramenées dans un même plan, les positions successives atteintes par une cartouche aux différentes positions d'arrêt du mouvement de rotation intermittent du barillet et de l'arbre étoilé.
  • Les figures 6 à 11 sont des dessins explicatifs du fonctionnement du tiroir de commande du barillet, la figure 7 étant une coupe partielle selon la ligne VII-VII de la figure 6 et la figure 10 une coupe selon la ligne X-X de la figure 9.
  • Les figures 12 et 13 représentent le dispositif d'éjection des douilles vides, la figure 12 étant une vue à plus grande échelle d'un détail de la figure 13.
  • Les figures 14 et 15 représentent le système d'alimentation de l'arme, respectivement par une vue longitudinale avec parties coupées et par une coupe transversale à plus grande échelle.
  • Les figures 16 à 19 représentent le mécanisme d'entraînement du système d'alimentation, respectivement en coupe longitudinale et en coupes transversales selon les lignes XVII-XVII, XVIII-XVIII et XIX-XIX de la figure 16.
  • Les figures 20 à 22 illustrent schématiquement le fonctionnement d'une arme bitube établie selon une variante du mode de réalisation des figures 1 à 19.
  • L'arme représentée schématiquement par les figures 1 et 2 comprend :
    • un barillet 1 pouvant tourner autour de son axe 2 et présentant sept chambres 3 dont les axes sont parallèles entre eux et répartis de manière équidistante sur un cylindre géométrique de même axe 2 que le barillet 1 ;
    • un tiroir de commande 4 à mouvement de translation alternatif de direction parallèle à celle de l'axe 2, lequel tiroir 4 agit sur le barillet 1 par l'intermédiaire d'un rainurage hélicoïdal 5 qui est ménagé dans ce tiroir 4 et dans lequel sont engagés en permanence deux galets 6, parmi sept de ces galets qui sont répartis de manière équidistante à la périphérie du barillet 1, les axes de ces galets 6 étant situés dans un même plan perpendiculaire à l'axe 2 du barillet 1 ;
    • un piston 7 capable de repousser le tiroir 4 dans le sens de la flèche X (figure 1), sous l'effet des gaz de propulsion prélevés, à chaque cycle de tir, dans un tube unique 8, au travers d'un évent 9, l'axe de ce tube 8 étant parallèle à celui 2 du barillet 1 ;
    • des ressorts récupérateurs 10 dont le rôle sera précisé plus loin ;
    • un arbre étoilé 11, situé dans le prolongement de l'axe 2 du barillet 1 à l'arrière de celui-ci et lié en rotation au barillet 1 par des crabots 42 (figure 14), cet arbre étoilé 11 coopérant avec une étoile d'alimentation 12, d'arbre 58 parallèle à celui 2 du barillet 1 mais décalé latéralement par rapport à ce dernier axe 2, afin d'assurer l'acheminement des cartouches 57 vers le barillet 1 ;
    • un dévêtisseur 13 permettant d'extraire de leurs maillons 47 les cartouches 57 approvisionnées en bandes 45 ; et
    • une rampe hélicoïdale d'alimentation 14 qui est fixe par rapport au carter 15 de l'arme et dont la fonction sera précisée plus loin.
  • La rampe hélicoïdale 14 s'étend autour de l'arbre étoilé 11 sur un angle de l'ordre de 195°.
  • Il est à noter que le nombre commun aux chambres 3, aux galets 6 et aux évidements de l'arbre étoilé 11, qui a été supposé égal à sept, pourrait aussi bien être un peu plus grand que sept. La limite inférieure de sept a été choisie comme un compromis satisfaisant en vue de réduire les phénomènes d'inertie de l'ensemble du barillet 1 et de l'arbre étoilé 11, d'une position angulaire d'arrêt à la suivante, tout en n'augmentant pas excessivement l'encombrement latéral de cet ensemble.
  • Les figures 3 à 5 montrent les positions successives des cartouches 57 induites par la rotation du barillet 1, dans le sens de la flèche R, pendant une séquence de tir. La prise en charge de la cartouche 57 s'effectue au poste A. Le culot de la douille 59 de la cartouche 57 prend alors appui sur la rampe hélicoïdale 14 qui va assurer l'introduction progressive (en passant par les postes B, C, D et E) dans la chambre alignée 3 du barillet 1, jusqu'en F où la cartouche 57 sera à poste. La cartouche est tirée en F et l'éjection de la douille vide 59 s'effectue au poste G.
  • L'arme fonctionne de la manière suivante :
       Lorsque la cartouche 57 située au poste F est mise à feu, une partie des gaz de propulsion passe par l'évent 9 et vient repousser violemment le tiroir de commande 4, représenté à la figure 1 en position de point mort avant.
  • Durant ce déplacement, le rainurage 5, dans lequel sont engagés deux des galets 6, engendre la rotation du barillet 1. Le rainurage 5 comporte deux organes d'aiguillage 16 (figures 6 et 7) pouvant pivoter autour d'axes 17 et déterminant le cheminement des galets 6, selon que le tiroir 4 se déplace dans un sens ou dans l'autre. Il est à noter que la transmission du mouvement par deux galets 6 en même temps découle d'un souci de fiabilité lié à la résistance mécanique des axes de ces galets, l'arme pouvant parfaitement fonctionner avec un seul galet 6 en prise.
  • Les organes d'aiguillage 16 sont solidaires de pignons 18 (figure 7) maintenus en place par des goupilles 19 et engrenant avec une crémaillère 20. Celle-ci est entraînée par le tiroir 4 et peut se déplacer par rapport à ce dernier perpendiculairement à l'axe de l'arme, selon un mouvement de va-et-vient, dont le sens et l'amplitude sont déterminés par des rampes 21 et 22 parallèles à l'axe de l'arme et solidaires du carter 15 ; sur ces rampes 21 et 22 viennent s'appuyer alternativement les extrémités 23 et 24 de la crémaillère 20 (figures 8 et 9).
  • Afin de maintenir les organes d'aiguillage 16 dans une position fixe et déterminée durant les mouvements du tiroir 4, la crémaillère 20 est immobilisée contre l'une ou l'autre des rampes 21 et 22 par des pions escamotables 25 (figures 10 et 11) pouvant s'effacer au passage de portées 26 ménagées sur des tenons 27 qui sont solidaires du carter 15 et dont les faces latérales 28 constituent des butées coopérant avec les pions 25 pour empêcher, par intermittence, la translation de la crémaillère 20.
  • Lors de la mise à feu d'une cartouche 57, le tiroir 4 est violemment repoussé par le piston 7 dans le sens X (figures 1 et 6) et entraîne les galets 6 qui, en coopérant avec le rainurage 5 et les organes d'aiguillage 16, engendrent jusqu'au point mort arrière une rotation de 1/14ème de tour du barillet 1. De par l'énergie cinétique emmagasinée par le barillet 1, aidé en cela par les ressorts récupérateurs 10, le tiroir 4 repart vers l'avant. Au cours de ce mouvement, la crémaillère 20 subit une translation se traduisant par une rotation des organes d'aiguillage 16. Au cours d'un seul aller et retour, le galet actif 6 passe de la position a à la position b (figure 6), et le barillet 1 tourne de 1/7ème de tour en amenant une nouvelle cartouche 57 au poste de tir F et la douille vide 59 au poste d'éjection G. Si le tir est stoppé à ce moment, les ressorts récupérateurs 10 maintiennent le tiroir 4 en position de point mort avant, l'arme étant alors prête au tir.
  • Dans ses mouvements de va-et-vient, le tiroir 4 entraîne un coulisseau 29 (figures 12 et 13) portant deux rampes 30 et 31. Celles-ci viennent alternativement en contact avec deux portées 32 et 33 d'un éjecteur 34 qui peut pivoter autour d'un axe 35, solidaire du carter 15 de l'arme, et dont le bec 36 peut s'engager dans la rainure de culot 60 de la douille 59 (figure 12). Durant la séquence de tir, au début du mouvement de recul du tiroir 4, la rampe 31 vient en appui sur la portée 33 de l'éjecteur 34 en le faisant pivoter pour amener le bec 36 dans le plan de la rainure de culot 60 de la douille 59. L'éjecteur 34 est maintenu dans cette position par la portée 33 s'appuyant sur la face 37 du coulisseau 29, jusqu'à ce que la rotation du barillet 1 amène la douille vide 59 au regard du bec 36 et que, le tiroir 4 ayant amorcé son mouvement de retour vers sa position de point mort avant, la rampe 30 du coulisseau 29 heurte la portée 32 de l'éjecteur 34. La douille vide 59 est alors propulsée dans une goulotte 38 et l'éjecteur 34 se retrouve en position de départ (figure 13).
  • Lorsque le tiroir 4 est au point mort avant, il immobilise le barillet 1 en rotation au moyen de mortaises 39 emprisonnant des tenons 40 (figure 14), ceci afin d'assurer le bon positionnement des chambres 3 en face du dispositif de mise de feu électrique 41, ce dispositif étant réalisé de manière connue.
  • La rotation du barillet 1 entraîne celle de l'arbre étoilé 11 auquel il est accouplé par les crabots 42 (figures 14). Cet arbre étoilé 11 présente sept branches déterminant autant d'évidements positionnés au regard des sept chambres 3 du barillet 1 et, à son extrémité arrière, un pignon 43 engrenant avec un pignon 44 (figure 16) rendu solidaire de l'étoile d'alimentation 12 par un dispositif dont il sera donné plus loin une description détaillée en regard des figures 16 à 19.
  • Les cartouches en bande 45 (figure 15), guidées par une goulotte 46, sont entraînées par l'étoile d'alimentation 12, en prise avec les maillons 47, et arrivent au regard du dévêtisseur 13, solidaire du carter 15. Ce dévêtisseur 13 est constitué par une fourchette comportant deux becs parallèles 48 venant s'insérer en force dans des échancrures 49 des maillons 47, chassant ainsi les cartouches 57 radialement, et non axialement selon la technique usitée sur la plupart des armes de moyen calibre connues à ce jour. La cartouche libérée de son maillon 47 est ensuite guidée par une portée 50 qui la force à prendre place dans l'évidement qui lui fait face de l'arbre étoilé 11.
  • Le culot de la douille vient alors en butée axiale sur la rampe d'alimentation 14 et la rotation du barillet 1, coopérant avec ladite rampe d'alimentation 14, assurera progressivement l'introduction complète de la munition dans sa chambre 3, depuis le poste A du barillet 1 jusqu'au poste E (figures 4 et 5).
  • Le maillon 47, vidé de sa cartouche 57, est ensuite évacué hors de l'arme et ne pénètre donc jamais à l'intérieur de celle-ci. Par cette disposition, on élimine une source de fréquents incidents de tir, tels qu'on en rencontre classiquement sur les armes traversées par la bande de munitions dont les maillons vides peuvent facilement se désolidariser et venir coincer le mécanisme d'alimentation, voire provoquer de graves dommages entraînant la mise hors service de l'arme.
  • Les cadences de tir élevées impriment de fortes tractions par à-coups sur les bandes de munitions 45. Aussi les maillons 47 ont-ils tendance à se déformer, provoquant un allongement de la bande et parfois des difficultés d'approvisionnement. L'étoile d'alimentation 12 comporte donc un dispositif amortisseur rendant la traction plus progressive et l'allongement de la bande négligeable. Ce dispositif se compose essentiellement (figures 16 à 19) d'une barre de torsion 51 interposée entre l'arbre 58 de l'étoile d'alimentation 12 et son pignon d'entraînement 44. Comme montré aux figures 16 et 17, l'arbre 58 est tubulaire et la barre de torsion 51 est disposée à l'intérieur de celle-ci.
  • L'étoile d'alimentation 12 peut être à tout moment aisément débrayée pour faciliter, par exemple, le désarmement du canon. Elle présente à cet effet un système de crabotage constitué par une douille coulissante 52 présentant à sa périphérie une crémaillère cylindrique 53 engrenant avec un pignon 54 qui peut être entraîné en rotation d'un angle limité dans un sens et dans l'autre (comme schématisé par la double flèche Y de la figure 16), par un levier non représenté. Du côté du pignon 44, la douille 52 possède des dents de crabotage 55 pouvant venir en prise avec des dents de crabotage 56 de ce pignon 44 (comme représenté à la partie supérieure de la figure 16) et être désacouplées par la rotation du pignon 54 (comme représenté à la partie inférieure de la figure 16).
  • Pour permettre à la barre de torsion 51 de jouer son rôle, un jeu angulaire d'amortissement (figure 18) est prévu entre l'arbre creux 58 de l'étoile d'alimentation 12, dans lequel est ancrée l'une des extrémités de la barre de torsion 51, et le pignon 44, dans le moyeu 61 duquel est ancrée l'autre extrémité de la barre de torsion (figure 16). L'arbre creux 58 et le moyeu 61 portent respectivement des dents de crabotage 62 et 63 (figure 18) qui sont engagées les unes entre les autres avec le susdit jeu angulaire .
  • Afin d'éviter l'introduction d'une cartouche 57 dans une chambre 3 déjà occupée, et les dégâts qui en résultent, l'arme comporte une sécurité électrique de double alimentation. Cette sécurité, non représentée, peut être :
    • soit un contact mécanique actionné par le culot de la douille non éjectée ;
    • soit un détecteur de proximité qui perçoit la présence de la douille.
  • Dans les deux cas, le capteur délivre un signal électrique analysé par la logique électronique de l'arme qui décide de l'interruption du tir. Tout se passe sans chocs mécaniques et donc sans risques de dégradation de l'arme.
  • Pour pallier d'éventuels longs feux, l'arme est dotée, de manière connue, d'un dispositif de réarmement ayant une autonomie de plusieurs coups et pouvant être pyrotechnique.
  • Bien que l'arme qui vient d'être décrite soit à tube 8 unique, on peut, en variante, envisager une arme bitube reprenant le même principe de fonctionnement. Une telle arme pourrait se révéler intéressante en cas d'utilisation à bord d'un véhicule à capacité d'emport en munitions élevée : de cette manière, on limiterait l'usure et l'échauffement des tubes.
  • A partir d'une alimentation et d'un éjecteur uniques, en doublant le dispositif de mise de feu et en adaptant l'emprunt de gaz, cette arme pourrait tirer alternativement par l'un ou l'autre des deux tubes.
  • Par exemple, pour un barillet comportant dix chambres et tournant dans le sens R, tel que représenté par les figures 20 à 22, les postes A et C correspondent respectivement aux deux tubes, le poste J à l'éjection de la douille vide et le poste I à l'alimentation ; les postes marqués d'une croix sont occupés par des munitions non tirées. Le premier cycle de tir est déclenché par la mise à feu de la cartouche située au poste C (figure 20). Ce tir provoque une rotation du barillet 1 de 1/10ème de tour et, en fin de cycle, la configuration est celle représentée par la figure 21. Le deuxième cycle est déclenché par le tir de la cartouche située au poste A. Ceci provoque une rotation supplémentaire de 1/10ème de tour du barillet 1. En fin de cycle, on se retrouve dans une configuration identique à la configuration initiale (figure 22). Le troisième cycle est alors assuré par la mise à feu de la cartouche située au poste C.
  • On voit donc que le fonctionnement d'une telle arme bitube passe par le tir alternatif à partir de l'un ou l'autre des tubes. Par conséquent, il convient de prévoir une mise de feu adaptée et suffisamment sûre pour que les deux tubes ne puissent tirer en même temps, ce qui stopperait l'arme et pourrait entraîner des ruptures mécaniques consécutives au surcroît de charges imposé par ces mises à feu simultanées. Par ailleurs, on peut prévoir une baisse de la cadence de tir découlant de l'augmentation de l'inertie du barillet.
  • Par rapport aux matériels de moyen calibre connus à ce jour, l'arme selon l'invention présente nombre d'innovations et de caractéristiques qui la rendent particulièrement performante et intéressante :
    • Le démaillonnage latéral associé à la rampe hélicoïdale d'alimentation 14 permet d'augmenter la cadence de tir quelle que soit la longueur de la munition, comme expliqué au début de la description.
    • La cadence maximale de tir est atteinte instantanément, c'est-à-dire que, durant une rafale de 0,5 s, l'arme monotube tire 21 projectiles.
    • La fiabilité de l'ensemble est élevée grâce à l'utilisation de systèmes redondants (deux galets en prise, commande de l'extracteur entièrement positive plus sécurité de double alimentation, réarmement auxiliaire en cas de long feu etc.), et à la conception du dispositif d'alimentation.
    • L'ergonomie (alimentation à gauche ou à droite, débrayage de l'étoile), alliée à la compacité et la faible masse de l'arme (de l'ordre de 110 kg), la rendent particulièrement apte à une installation à bord d'un aéronef.
    • Sa conception générale fait que l'arme selon l'invention est dépouillée et de mise en oeuvre aisée.

Claims (11)

  1. Arme automatique de moyen calibre à un ou deux tubes à grande cadence de tir du type à barillet rotatif (1) comprenant plusieurs chambres (3) successivement alignées avec au moins l'un des tubes de l'arme, le barillet recevant des cartouches (57) en bandes (45) par l'intermédiaire d'une étoile d'alimentation (12), la rotation du barillet étant obtenue sous l'effet des gaz de propulsion prélevés à chaque cycle de tir, l'arme étant munie d'une mise à feu électrique (41), caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'alimentation en munition constitué par:
    1) un arbre étoilé (11) situé dans le prolongement de l'axe (2) du barillet (1) et lié en rotation avec celui-ci ;
    2) l'étoile d'alimentation (12) dont l'arbre (58) est parallèle à l'axe (2) du barillet (1), mais décalé latéralement, est entraînée en rotation par l'arbre étoilé (11) et vient en prise avec les maillons (47) de la bande (45) de cartouches (57) qui s'enroule autour,
    3) un dévêtisseur fixe (13) interposé entre l'arbre étoilé (11) et l'étoile d'alimentation (12) pour séparer les cartouches des maillons (47) de la bande (45),
    4) des moyens (14) pour introduire les cartouches dans les chambres successives (3).
  2. Arme automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dévêtisseur (13) est agencé de façon à chasser les cartouches (57) radialement.
  3. Arme automatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé (11) et l'étoile (12) sont débrayables.
  4. Arme automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé (11) et l'étoile (12) comprennent un premier pignon (43) solidaire de l'arbre étoilé (11), qui engrène avec un deuxième pignon (44) solidaire, au moins pendant le fonctionnement normal de l'arme, de l'étoile (12).
  5. Arme automatique selon l'ensemble des revendications 3 et 4, caractérisée en ce qu'un système de crabotage découplable (52-56) est placé entre le deuxième pignon (44) et l'arbre (58) de l'étoile (12).
  6. Arme automatique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le système de crabotage découplable est constitué par des dents (56) portées par le deuxième pignon (44) et par des dents (55) portées par un manchon (52) solidaire en rotation de l'arbre (58) de l'étoile (12) et capable de coulisser longitudinalement sur cet arbre (58), une commande (53, 54) étant prévue pour faire coulisser ce manchon (52) en vue de désaccoupler l'étoile (12) et l'arbre étoilé (11) par séparation des susdites dents (55, 56).
  7. Arme automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement prévus entre l'arbre étoilé (11) et l'étoile (12) sont munis d'un dispositif d'amortissement.
  8. Arme automatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif d'amortissement comprend une barre de torsion (51).
  9. Arme automatique selon l'ensemble des revendications 6 et 8, caractérisée en ce que l'arbre (58) de l'étoile (12) est creux et en ce que la barre de torsion (51) est disposée à l'intérieur de cet arbre creux (58) en étant interposée entre celui-ci et le deuxième pignon susvisé (44).
  10. Arme automatique selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'un mécanisme d'entraînement (62, 63) à jeu angulaire limité (α) est prévu entre l'arbre creux (58) de l'étoile (12) et le deuxième pignon (44).
  11. Arme automatique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dont le barillet (1) comprend au moins sept chambres (3), caractérisée en ce que les moyens prévus pour faire pénétrer les cartouches (57) dans les chambres successives (3) du barillet (1) comprennent :
    - une rampe hélicoïdale fixe (14) coopérant successivement avec le culot de chacune des cartouches (57) pour combiner à leur mouvement de rotation intermittent sur l'arbre étoilé (11) un mouvement de translation intermittent à l'intérieur de l'arbre étoilé (11) afin d'assurer leur transport depuis leur poste d'introduction dans l'arbre étoilé (11) jusqu'au poste de mise de feu dans les chambres respectives (3) du barillet (1), et
    - un tiroir (4) à mouvement de translation alternatif commandé par emprunt de gaz (9) pour assurer l'entraînement intermittent en rotation du barillet (1).
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