EP0619868B1 - Amortissement du piston d'un canon a charge propulsive liquide - Google Patents

Amortissement du piston d'un canon a charge propulsive liquide Download PDF

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EP0619868B1
EP0619868B1 EP93924658A EP93924658A EP0619868B1 EP 0619868 B1 EP0619868 B1 EP 0619868B1 EP 93924658 A EP93924658 A EP 93924658A EP 93924658 A EP93924658 A EP 93924658A EP 0619868 B1 EP0619868 B1 EP 0619868B1
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EP
European Patent Office
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piston
chamber
sprue
cylinder
cylinder bottom
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP93924658A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0619868A1 (fr
Inventor
Michel Begneu
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
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0619868A1 publication Critical patent/EP0619868A1/fr
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Publication of EP0619868B1 publication Critical patent/EP0619868B1/fr
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F41A1/00—Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
    • F41A1/04—Missile propulsion using the combustion of a liquid, loose powder or gaseous fuel, e.g. hypergolic fuel

Definitions

  • the present invention relates to a system for supplying a device with a volume of hydraulic liquid having a predetermined value varying according to the operating conditions, this system comprising a hydraulic cylinder consisting of a piston and of a cylinder determining with the piston a variable volume chamber connected to the device, means for supplying the chamber with pressurized liquid, means for controlling the displacement of the piston such as a pressurized fluid introduced into the cylinder on the side opposite to said chamber, and means for damping the movement of the piston at the end of the stroke.
  • damping means can be, for example, of the hydraulic rolling effect type or of the servo type.
  • the bottom of the cylinder of the jack may include a cavity intended to receive a boss of corresponding shape provided on the piston.
  • the jack equipped with such damping means is designed for specific operating conditions.
  • the cylinder is chosen according to the supply conditions necessary for the operation of the device. If these conditions are modified, in particular the speed of the piston at the end of the stroke, it is then necessary to replace the cylinder with a cylinder whose characteristics are adapted to these new conditions, which can lead to often long assembly / disassembly operations. and tedious.
  • Damping by servo-control of the flow rate of the supply fluid to the actuator requires an apparatus comprising in particular pressure and positioning sensors, which deliver signals then processed by a computer to adjust the flow rate of the fluid as the displacement of the piston.
  • a such equipment is complex, expensive and difficult to develop.
  • US Pat. No. 4,281,582 describes a system for supplying liquid propellant to a weapon in which the injection piston is mechanically attached and a second whose movements are controlled.
  • Patent EP-A-0 250 978 the description of which is taken from the preamble of independent claim 1, also describes a liquid propellant weapon comprising a hydraulic cylinder determining with a piston a variable volume chamber, means of supply of the chamber with liquid under pressure and means for damping the piston.
  • the object of the invention is to design a supply system in which the damping means of the piston at the end of the stroke are designed to take account of operating conditions which can be brought to be modified, these modifications not causing the replacement of the actuator and / or of the damping means, the latter being designed for variable speeds reached by the piston at the end of the stroke.
  • the invention therefore provides a system for supplying a device with a volume of hydraulic liquid having a predetermined value varying according to the operating conditions, this system comprising a hydraulic cylinder constituted by a piston and a cylinder determining with the piston a variable volume chamber connected to the device, means for supplying the chamber with pressurized liquid, means for controlling displacement of the piston, such as a pressurized fluid introduced into a cylinder on the side opposite to said chamber, and means for damping the movement of the piston at the end of the stroke, the speed of the piston at the end of the stroke being variable and determined by the initial axial length of the aforementioned chamber, the piston being braked and damped by a hydraulic rolling effect, characterized in that the damping means of the piston at the end of the stroke comprise a rod or core carried by a cylinder bottom and projecting inside said chamber, and a cavity of corresponding shape and size, formed on the piston and intended to receive the core at the end of the piston stroke, means being, moreover, provided for adjusting the length of the core projecting
  • the bottom of the cylinder in the direction of which the piston moves is axially movable to adjust the volume of the chamber, and the means for adjusting the length of the carrot projecting inside said chamber also ensure the adjustment of the axial position of said cylinder bottom.
  • the aforementioned adjustment means ensure simultaneously the displacement of the rod of the damping means and the bottom of the cylinder, so that the rod of the damping means protrudes inside the chamber over a length which increases with the increase in the volume of bedroom.
  • the bottom of the cylinder is constituted by a cylindrical element screwed into the body of the jack, the rod of the damping means is screwed inside said tubular element with threads which are tighter that those used for screwing the cylindrical element into the cylinder body, means being provided for immobilizing said rod in rotation, and the aforementioned adjustment means comprise a device for controlling the rotation of the bottom of the cylinder.
  • the aforementioned adjustment means move the rod of the damping means and the bottom of the cylinder in the same direction, but over different displacement lengths, by a single control means.
  • the aforementioned adjustment means could be designed so as to move the rod of the damping means and the bottom of the cylinder in two opposite directions.
  • a supply system according to the invention can be easily adapted to operating conditions which may vary from one application to another, without requiring complex equipment which is difficult to adjust.
  • Such a supply system can for example be used in a liquid propellant weapon to inject under pressure a predetermined quantity of a propellant into the combustion chamber of the barrel of the weapon.
  • the propellant is stored in a volume tank variable constituted by the chamber of the aforementioned hydraulic cylinder and in which a pressure multiplier piston moves which is driven by the pressure of the gases prevailing inside the combustion chamber, pressure which is then insufficient to cause the projectile to be ejected put in position in the barrel of the weapon.
  • a volume tank variable constituted by the chamber of the aforementioned hydraulic cylinder and in which a pressure multiplier piston moves which is driven by the pressure of the gases prevailing inside the combustion chamber, pressure which is then insufficient to cause the projectile to be ejected put in position in the barrel of the weapon.
  • a supply system according to the invention is perfectly suited to take account of different firing conditions, such a possibility not being able to be obtained with a tank with fixed volume.
  • a tube 1 of a medium or large caliber weapon with liquid propellant with a projectile 2 stationed in the tube 1 at a forcing cone 3, in a manner known per se.
  • the rear end of the tube 1 can be sealed in a sealed manner by a breech obturator 4.
  • a combustion chamber 5 is delimited in the tube 1 between the projectile 2 and the breech obturator 4 in the closed position thereof. .
  • This liquid propellant weapon is equipped with an injection system according to the invention, for injecting under pressure into the chamber 5 a determined quantity of a propellant, such as a propellant in liquid or gelled form.
  • a propellant such as a propellant in liquid or gelled form.
  • the injection system is housed in a body 6 attached around the tube 1 and fixed to the latter by means of a nut 7 for example.
  • a longitudinal channel 8 is drilled in the body 6, parallel to the axis of the tube 1, and a cylinder 9 is defined between two bottoms 10 and 11 inside this channel 8.
  • the two bottoms 10 and 11 are respectively constituted by a cylindrical element adjustable in axial position inside the channel 8 and which seals one end of it, and by a plug which seals the other end of channel 8.
  • a pressure multiplier piston 15 is slidably mounted inside the cylinder 9.
  • a chamber 16 with variable volume is delimited between the piston 15 and the bottom 10 of the cylinder 9.
  • a second chamber 17, with variable volume is delimited between the piston 15 and the other bottom 11 of the cylinder 9.
  • An axial stop 18 integral with the bottom 11 projects inside the second chamber 17 and on which the piston 15 is supported when the chamber 16 contains the amount of propellant necessary for firing the projectile 2.
  • An inlet pipe 20 communicates the second chamber 17 of the cylinder 9 with the chamber 5 of combustion.
  • This inlet pipe 20 is constituted by a radial channel pierced in the body 6 and the wall of the tube 1.
  • An outlet pipe 21 communicates the first chamber 16 of the cylinder 9 with the combustion chamber 5.
  • This outlet pipe 21 is constituted by a second blind longitudinal channel 22 pierced in the body 6, parallel to the first channel 8, by connecting channels 23 which each open into the chamber 16 and into the second channel 21, and by a channel radial 24 which opens into the combustion chamber 5 and into the second channel 21.
  • a pressure-controlled valve 25 is mounted at the passage section between the two channels 22 and 24 of the outlet pipe 21.
  • the valve 25 comprises a shutter 26 formed by a tubular element, one end face of which or front face is closed by a bottom wall 27 which is pierced with a central opening 28.
  • the shutter 26 is slidably mounted, in a leaktight manner, in the second longitudinal channel 22, by being introduced into it by its face before so that its bottom wall 27 can come to bear on an annular seat 29 machined in the body 6 around the end of the second channel 22 which opens into the radial channel 24.
  • a piston 30, centered and mounted to slide in leaktight manner inside the shutter 26, is supported on the end of a rod 31 which extends a plug 32 which non-sealingly closes the open end of the second channel 22 which opens to the rear face of the body 6.
  • a return spring 33 attached around the rod 31 urges the shutter 26 to bear on its seat 29, so as to close the passage section between the second channel 22 and the radial channel 24 of the outlet pipe 21.
  • a room 35 is delimited inside the shutter 26 between the bottom wall 27 and the piston 30, when the valve 25 is closed.
  • This chamber 35 communicates with the channel 22 through the opening 28 of the bottom wall 27 of the shutter 26.
  • the return force of the spring 33 to keep the valve 25 closed should only be greater than the difference of the forces exerted by the propellant, contained in the channel 22 and in the chamber 35, on the two opposite faces of the bottom wall 27 of the shutter.
  • Damping means 40 are housed inside the cylinder 9 in the vicinity of the cylinder bottom 10, for damping and braking the movement of the piston 15 at the end of the stroke.
  • damping means 40 comprise a rod or core 41 carried by the cylinder bottom 10 and which projects inside the chamber 16, and a cavity 42 of corresponding shape and size, formed on the piston 15 and intended to receive the core 41 at the end of the piston 15 stroke.
  • Adjustment means 45 are provided for adjusting the length of the core 41 projecting inside the chamber 16 as a function of the speed reached by the piston 15 at the end of the stroke, means which will be described in detail with reference to the embodiment illustrated in FIG. 2.
  • the bottom of the cylinder 10 is constituted by a tubular element 10a which is screwed into the channel 8, the corresponding threads being referenced at 43.
  • the core 41 is screwed inside the tubular element 10a, the corresponding threads being referenced at 44, these threads being tighter than the threads 43.
  • a sleeve 46 is housed inside the tubular element 10a, and it extends over a length less than that of the latter. This sleeve 46 projects in part outside the channel 8, and it is integral with a pinion 46a driven in rotation by a crown 47, itself driven in rotation by a motor member not shown.
  • the tubular element 10a is integral in rotation with the sleeve 46 by a key 47 which engages freely in a longitudinal groove 48 extending along the external wall of the sleeve 46.
  • a tube 50 is mounted inside the sleeve 46 with one end which rotatably supports the pinion 46a and which is fixed to a plate 51 secured to the body 6 by screws 52 for example.
  • the tube 50 Towards its other end, the tube 50 has an axial opening 55 of rectangular section and in which is slidably mounted a rod 56, of corresponding section, which is integral with the core 41.
  • the adjustment means 45 will ensure both the axial positioning of the cylinder bottom 10 to vary the volume of the chamber 16 of the cylinder 9, and the movement of the core 41 inside the chamber 16 to adjust its protruding length in chamber 16.
  • the bottom of the cylinder 10 has a reduction in diameter at its end by which the core 41 projects. This reduction in diameter makes it possible to accommodate at least one end-of-travel damping ring 60 on which a sleeve 61 forming a stop is supported and retained by a nut 62.
  • the chamber 16 of the cylinder 9 is supplied with propellant through a channel 63 which opens into the chamber 16.
  • This channel 63 is connected to a reservoir (not shown) with the interposition of a non-return valve.
  • the volume of the chamber 16 forming a reservoir is adjusted to store the quantity therein. total of propellant necessary for firing the projectile 2.
  • This operation consists in adjusting the axial position of the cylinder bottom 10 by actuating the adjustment means 45 which also adjust the protruding length of the core 41 inside the room 16.
  • the propellant is sent under low pressure to the chamber 16 through the intake channel 63.
  • the propellant spreads into the chamber 16, as well as in the outlet pipe 21.
  • the pressure of the propellant is sufficient to cause the piston 15 to recede in the direction of the support stop 18, but it is insufficient to cause the opening of the valve 25, the shutter 26 of which remains in contact with its seat 29 to prevent the propellant from moving towards the combustion chamber 5.
  • a small quantity of propellant is then injected and then ignited directly in the combustion chamber 5.
  • the combustion gases penetrate inside the second chamber 17 of the cylinder 9 through the inlet pipe 20. The pressure of these gases is insufficient to cause the projectile 2 to be ejected, but is sufficient to move the piston 15 to inside the cylinder 9.
  • the piston 15 compresses the propellant contained in the chamber 16 and the outlet pipe 21. As soon as this pressure has reached a value sufficient to open the valve 25, the agent propulsion under pressure is injected inside the combustion chamber 5.
  • the pressure exerted on the piston 15 increases rapidly, so that the piston 15 reaches a relatively high speed at the end of the stroke.
  • the damping means 40 then come into action, and braking of the piston 15 is obtained by a rolling effect of the propellant contained in the cavity 42 of the piston when the core 41 engages in this cavity 42.
  • the residual energy from the piston 15 is then absorbed by the damping rings 60, when the piston 15 comes into contact with the sleeve 61.
  • the gas pressure inside the combustion chamber 5 is then become sufficient to eject the projectile 2. In general, this ejection of the projectile 2 occurs before the piston 15 reaches its end-of-travel position, to maintain combustion as long as the projectile 2 is at inside of tube 1.
  • the core 41 via the threads 44 by which it is screwed into the cylinder bottom 10 and of the rod 56 which immobilizes it in rotation, moves axially in the same direction F inside the chamber 16 of the cylinder 9, but over a distance of displacement less than that of the bottom of the cylinder 10.
  • the reduction in the volume of the chamber 16 results in a protruding length of the core 41 inside the chamber 16 which goes from the value L to a lower value 1 (FIG. 2).
  • the volume of the chamber 16 decreasing, the speed of the piston 15 in limit switch will be lower, which requires a lesser hydraulic rolling effect to dampen and brake the piston 15.
  • the core 41 will protrude into the cavity 42 of the piston 15 over a shorter length.
  • the core 41 will protrude inside the chamber 16 over a greater length.
  • the invention is in no way limited to the previous embodiment which has been given only by way of example.
  • at least one variant can be designed at the level of the adjustment means 45 which can be designed so as to move the cylinder bottom and the core in two opposite directions, without excluding the possibility of two different adjustments, one of the 'other.
  • the application of the invention is not limited to a system for supplying the combustion chamber of a liquid propellant weapon, but in any system whose operating conditions require the delivery of a volume of hydraulic fluid with a predetermined and variable value.

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Abstract

Système d'alimentation d'un dispositif, tel que la chambre (5) de combustion du tube (1) d'une arme à propulseur liquide, comprenant un vérin hydraulique constitué d'un piston (15) et d'un cylindre (9) déterminant avec le piston une chambre (16) à volume variable reliée à la chambre (5) de combustion par une canalisation de sortie (21), et des moyens amortisseurs (40) constitués d'une carotte (41) qui fait saillie à l'intérieur de la chambre (16), et d'une cavité (42) formée dans le piston (15) pour amortir le mouvement du piston (15) en fin de course par un effet de laminage du fluide hydraulique. Des moyens de réglage (45) permettent de régler la longueur de la carotte (41) en saillie à l'intérieur de la chambre (16) en fonction du volume de celle-ci.

Description

  • La présente invention concerne un système d'alimentation d'un dispositif par un volume de liquide hydraulique ayant une valeur prédéterminée variant en fonction des conditions opératoires, ce système comprenant un vérin hydraulique constitué d'un piston et d'un cylindre déterminant avec le piston une chambre à volume variable reliée au dispositif, des moyens d'alimentation de la chambre en liquide sous pression, des moyens de commande en déplacement du piston tels qu'un fluide sous pression introduit dans le cylindre du côté opposé à ladite chambre, et des moyens d'amortissement du mouvement du piston en fin de course.
  • D'une manière générale, dans un système d'alimentation du type précité, des moyens d'amortissement peuvent être par exemple du type à effet de laminage hydraulique ou du type à asservissement.
  • Pour un amortissement par effet de laminage hydraulique, le fond du cylindre du vérin peut comporter une cavité destinée à recevoir un bossage de forme correspondante prévu sur le piston. Le vérin équipé de tels moyens d'amortissement est conçu pour des conditions de fonctionnement déterminées. En d'autres termes, le vérin est choisi en fonction des conditions d'alimentation nécessaires au fonctionnement du dispositif. Si ces conditions sont modifiées, en particulier la vitesse du piston en fin de course, il faut alors procéder au remplacement du vérin par un vérin dont les caractéristiques sont adaptées à ces nouvelles conditions, ce qui peut entraîner des opérations de montage/démontage souvent longues et fastidieuses.
  • Un amortissement par asservissement du débit du fluide d'alimentation du vérin, nécessite un appareillage comprenant notamment des capteurs de pression et de positionnement, qui délivrent des signaux traités ensuite par un calculateur pour régler le débit du fluide au fur et à mesure du déplacement du piston. Un tel appareillage est complexe, coûteux et délicat à mettre au point.
  • Le brevet US-A- 4 281 582 décrit un système d'alimentation en propergol liquide d'une arme dans lequel on attache mécaniquement le piston d'injection et un second dont on contrôle les déplacements.
  • Le brevet EP-A- 0 250 978 dont l'exposé est pris à base du préambule de la revendication indépendante 1, décrit également une arme à propergol liquide comprenant un vérin hydraulique déterminant avec un piston une chambre à volume variable, des moyens d'alimentation de la chambre en liquide sous préssion et des moyens d'amortissement du piston.
  • Le but de l'invention est de concevoir un système d'alimentation dans lequel les moyens d'amortissement du piston en fin de course sont conçus pour tenir compte de conditions opératoires qui peuvent être aménées à être modifiées, ces modifications n'entraînant pas le remplacement du vérin et/ou des moyens d'amortissement, ces derniers étant conçus pour des vitesses variables atteintes par le piston en fin de course.
  • L'invention propose donc un système d'alimentation d'un dispositif par un volume de liquide hydraulique ayant une valeur prédéterminée variant en fonction des conditions opératoires, ce système comprenant un vérin hydraulique constitué d'un piston et d'un cylindre déterminant avec le piston une chambre à volume variable réliée au dispositif, des moyens d'alimentation de la chambre en liquide sous pression, des moyens de commande en déplacement du piston, tel qu'un fluide sous pression introduit dans un cylindre du côté opposé à ladite chambre, et des moyens d'amortissement du mouvement du piston en fin de course, la vitesse du piston en fin de course étant variable et déterminée par la longueur axiale initiale de la chambre précitée, le piston étant freiné et amorti par un effet de laminage hydraulique, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement du piston en fin de course comprennent une tige ou carotte portée par un fond de cylindre et faisant saillie à l'intérieur de ladite chambre, et une cavité de forme et de dimension correspondantes, formée sur le piston et destinée à recevoir la carotte en fin de course du piston, des moyens étant, de plus, prévus pour régler la longueur de la carotte en saillie dans ladite chambre en fonction de la vitesse atteinte par le piston en fin de course.
  • Selon une caractéristique de l'invention, le fond de cylindre en direction duquel se déplace le piston est mobile axialement pour régler le volume de la chambre, et les moyens de réglage de la longueur de la carotte en saillie à l'intérieur de ladite chambre assurent également le réglage de la position axiale dudit fond de cylindre.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de réglage précités assurent simultanément le déplacement de la tige des moyens d'amortissement et du fond du cylindre, de manière à ce que la tige des moyens d'amortissement fasse saillie à l'intérieur de la chambre sur une longueur qui augmente avec l'augmentation du volume de la chambre.
  • Selon un mode de réalisation de l'invention, le fond du cylindre est constitué par un élément cylindrique vissé dans le corps du vérin, la tige des moyens d'amortissement est vissée à l'intérieur dudit élément tubulaire avec des filetages qui sont plus serrés que ceux utilisés pour le vissage de l'élément cylindrique dans le corps du vérin, des moyens étant prévus pour immobiliser en rotation ladite tige, et les moyens de réglage précités comprennent un dispositif de commande en rotation du fond du cylindre.
  • Ainsi, selon ce mode de réalisation, les moyens de réglage précités déplacent la tige des moyens d'amortissement et le fond du cylindre suivant une même direction, mais sur des longueurs de déplacement différentes, par un moyen de commande unique.
  • En variante, les moyens de réglage précités pourraient être conçus de manière à déplacer la tige des moyens d'amortissement et le fond du cylindre suivant deux directions opposées.
  • Ainsi, un système d'alimentation selon l'invention peut être facilement adapté à des conditions opératoires qui peuvent varier d'une application à une autre, sans nécessiter un appareillage complexe et délicat à régler.
  • Un tel système d'alimentation peut être par exemple utilisé dans une arme à propulseur liquide pour injecter sous pression une quantité prédéterminée d'un agent de propulsion dans la chambre de combustion du tube de l'arme.
  • Dans une telle application, l'agent de propulstion est stocké dans un réservoir à volume variable constitué par la chambre du vérin hydraulique précité et dans laquelle se déplace un piston multiplicateur de pression qui est entraîné par la pression des gaz régnant à l'intérieur de la chambre de combustion, pression qui est alors insuffisante pour provoquer l'éjection du projectile mis à poste dans le tube de l'arme. Compte tenu de l'accélération qui est imprimée au piston par suite d'une montée rapide en pression des gaz de combustion, la vitesse atteinte par le piston en fin de course est relativement élevée, et il est souhaitable de prévoir des moyens d'amortissement pour freiner le mouvement du piston en fin de course.
  • Dans un tel système d'alimentation, on peut avantageusement prévoir un réservoir à volume variable en fonction des conditions de tir souhaitées, mais dans ce cas une variation du volume de la chambre va entraîner une variation de la vitesse atteinte par le piston en fin de course.
  • Ainsi, un système d'alimentation selon l'invention est parfaitement adapté pour tenir compte de différentes conditions de tir, une telle possibilité ne pouvant pas être obtenue avec un réservoir à volume fixe.
  • D'autres avantages, caractéristiques et détails de l'invention ressortiront de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels :
    • la figure 1 est une vue en coupe schématique et partielle d'une arme à prolpulseur liquide équipée d'un système d'alimentation conforme à l'invention,
    • la figure 2 est une vue en coupe schématique qui montre les détails d'un mode de réalisation du système d'alimentation conforme à l'invention, et
    • la figure 3 est une vue en coupe partielle selon la ligne III-III de la figure 2.
  • Il est schématiquement représenté à la figure 1, un tube 1 d'une arme de moyen ou de gros calibre à propulseur liquide, avec un projectile 2 mis à poste dans le tube 1 au niveau d'un cône de forcement 3, d'une façon connue en soi. L'extrémité arrière du tube 1 est obturable, de manière étanche, par un obturateur de culasse 4. Une chambre 5 de combustion est délimitée dans le tube 1 entre le projectile 2 et l'obturateur de culasse 4 en position fermée de celui-ci.
  • Cette arme à propulseur liquide est équipée d'un système d'injection conforme à l'invention, pour injecter sous pression dans la chambre 5 une quantité déterminée d'un agent de propulsion, tel qu'un ergol sous forme liquide ou gélifiée.
  • Le système d'injection est logé dans un corps 6 rapporté autour du tube 1 et fixé à celui-ci au moyen d'un écrou 7 par exemple. Un canal longitudinal 8 est percé dans le corps 6, parallèlement à l'axe du tube 1, et un cylindre 9 est défini entre deux fonds 10 et 11 à l'intérieur de ce canal 8. Les deux fonds 10 et 11 sont respectivement constitués par un élément cylindrique réglable en position axiale à l'intérieur du canal 8 et qui ferme de façon étanche une extrémité de celui-ci, et par un bouchon qui ferme de façon étanche l'autre extrémité du canal 8.
  • Un piston 15 multiplicateur de pression est monté coulissant à l'intérieur du cylindre 9. Une chambre 16 à volume variable est délimitée entre le piston 15 et le fond 10 du cylindre 9. Une seconde chambre 17, à volume variable est délimitée entre le piston 15 et l'autre fond 11 du cylindre 9. Une butée axiale 18 solidaire du fond 11 fait saillie à l'intérieur de la seconde chambre 17 et sur laquelle le piston 15 prend appui lorsque la chambre 16 renferme la quantité d'agent de propulsion nécessaire au tir du projectile 2.
  • Une canalisation d'entrée 20 fait communiquer la seconde chambre 17 du cylindre 9 avec la chambre 5 de combustion. Cette canalisation d'entrée 20 est constituée par un canal radial percé dans le corps 6 et la paroi du tube 1.
  • Une canalisation de sortie 21 fait communiquer la première chambre 16 du cylindre 9 avec la chambre 5 de combustion. Cette canalisation de sortie 21 est constituée par un second canal longitudinal borgne 22 percé dans le corps 6, parallèlement au premier canal 8, par des canaux de liaison 23 qui débouchent chacun dans la chambre 16 et dans le second canal 21, et par un canal radial 24 qui débouche dans la chambre 5 de combustion et dans le second canal 21.
  • Une soupape 25, commandée en pression, est montée au niveau de la section de passage entre les deux canaux 22 et 24 de la canalisation de sortie 21. La soupape 25 comprend un obturateur 26 formé d'un élément tubulaire dont une face d'extrémité ou face avant est fermée par une paroi de fond 27 qui est percée d'une ouverture centrale 28. L'obturateur 26 est monté coulissant, de manière étanche, dans le second canal longitudinal 22, en étant introduit dans celui-ci par sa face avant pour que sa paroi de fond 27 puisse venir prendre appui sur un siège annulaire 29 usiné dans le corps 6 autour de l'extrémité du second canal 22 qui débouche dans le canal radial 24.
  • Un piston 30, centré et monté coulissant de manière étanche à l'intérieur de l'obturateur 26, est en appui sur l'extrémité d'une tige 31 qui prolonge un bouchon 32 qui ferme de manière non-étanche l'extrémité ouverte du second canal 22 qui débouche à la face arrière du corps 6. Un ressort de rappel 33 rapporté autour de la tige 31 sollicite l'obturateur 26 en appui sur son siège 29, de manière à fermer la section de passage entre le second canal 22 et le canal radial 24 de la canalisation de sortie 21.
  • Il est à noter qu'une chambre 35 est délimitée à l'intérieur de l'obturateur 26 entre la paroi de fond 27 et le piston 30, lorsque la soupape 25 est fermée. Cette chambre 35 communique avec le canal 22 par l'ouverture 28 de la paroi de fond 27 de l'obturateur 26. Dans ces conditions, la force de rappel du ressort 33 pour maintenir la soupape 25 fermée doit seulement être supérieure à la différence des forces exercées par l'agent de propulsion, contenu dans le canal 22 et dans la chambre 35, sur les deux faces opposées de la paroi de fond 27 de l'obturateur.
  • Des moyens amortisseurs 40 sont logés à l'intérieur du cylindre 9 au voisinage du fond de cylindre 10, pour amortir et freiner le mouvement du piston 15 en fin de course.
  • En se reportant aux figures 1 et 2, ces moyens amortisseurs 40 comprennent une tige ou carotte 41 portée par le fond de cylindre 10 et qui fait saillie à l'intérieur de la chambre 16, et une cavité 42 de forme et de dimension correspondantes, formée sur le piston 15 et destinée à recevoir la carotte 41 en fin de course du piston 15. Des moyens de réglage 45 sont prévus pour régler la longueur de la carotte 41 en saillie à l'intérieur de la chambre 16 en fonction de la vitesse atteinte par le piston 15 en fin de course, moyens qui vont être décrits en détail en référence au mode de réalisation illustré à la figure 2.
  • Le fond de cylindre 10 est constitué par un élément tubulaire 10a qui est vissé dans le canal 8, les filetages correspondants étant référencés en 43. La carotte 41 est vissée à l'intérieur de l'élément tubulaire 10a, les filetages correspondants étant référencés en 44, ces filetages étant plus serrés que les filetages 43. Un manchon 46 est logé à l'intérieur de l'élément tubulaire 10a, et il s'étend sur une longueur inférieure à celle de ce dernier. Ce manchon 46 fait en partie saillie à l'extérieur du canal 8, et il est solidaire d'un pignon 46a entraîné en rotation par une couronne 47, elle-même entraînée en rotation par un organe moteur non représenté. L'élément tubulaire 10a est solidaire en rotation du manchon 46 par une clavette 47 qui s'engage librement dans une rainure longitudinale 48 s'étendant le long de la paroi externe du manchon 46. Un tube 50 est monté à l'intérieur du manchon 46 avec une extrémité qui supporte en rotation le pignon 46a et qui est fixé à une platine 51 solidaire du corps 6 par des vis 52 par exemple. Vers son autre extrémité, le tube 50 comporte une ouverture axiale 55 de section rectangulaire et dans laquelle est montée coulissante une tige 56, de section correspondante, qui est solidaire de la carotte 41.
  • Ainsi, les moyens de réglage 45 vont assurer à la fois le positionnement axial du fond de cylindre 10 pour faire varier le volume de la chambre 16 du cylindre 9, et le déplacement de la carotte 41 à l'intérieur de la chambre 16 pour régler sa longueur en saillie dans la chambre 16.
  • Le fond de cylindre 10 présente une réduction de diamètre à son extrémité par laquelle la carotte 41 fait saillie. Cette réduction de diamètre permet de loger au moins une bague amortisseur 60 de fin de course sur laquelle prend appui un manchon 61 formant butée et retenu par un écrou 62.
  • La chambre 16 du cylindre 9 est alimentée en agent de propulsion au travers d'un canal 63 qui débouche dans la chambre 16. Ce canal 63 est relié à un réservoir (non représenté) avec interposition d'un clapet anti-retour.
  • Il va être maintenant décrit le fonctionnement du système d'alimentation décrit précédemment.
  • Avant le tir du projectile 2 mis à poste dans le tube 1, on procède au réglage du volume de la chambre 16 formant réservoir pour y stocker la quantité totale d'agent de propulsion nécessaire au tir du projectile 2. Cette opération consiste à régler la position axiale du fond de cylindre 10 en actionnant les moyens de réglage 45 qui ajustent également la longueur en saillie de la carotte 41 à l'intérieur de la chambre 16.
  • Une fois ces réglages effectués, on envoie sous faible pression l'agent de propulsion dans la chambre 16 au travers du canal d'admission 63. L'agent de propulsion se répand dans la chambre 16, ainsi que dans la canalisation de sortie 21. La pression de l'agent de propulsion est suffisante pour provoquer le recul du piston 15 en direction de la butée d'appui 18, mais elle est insuffisante pour provoquer l'ouverture de la soupape 25 dont l'obturateur 26 reste en appui sur son siège 29 pour empêcher l'agent de propulsion de s'acheminer vers la chambre 5 de combustion. On injecte alors et on enflamme ensuite une faible quantité d'agent de propulsion directement dans la chambre 5 de combustion. Les gaz de combustion pénètrent à l'intérieur de la seconde chambre 17 du cylindre 9 par la canalisation d'entrée 20. La pression de ces gaz est insuffisante pour provoquer l'éjection du projectile 2, mais est suffisante pour déplacer le piston 15 à l'intérieur du cylindre 9. En se déplaçant, le piston 15 comprime l'agent de propulsion contenu dans la chambre 16 et la canalisation de sortie 21. Dès que cette pression a atteint une valeur suffisante pour ouvrir la soupape 25, l'agent de propulsion sous pression est injecté à l'intérieur de la chambre 5 de combustion. La pression qui s'exerce sur le piston 15 augmente rapidement, si bien que le piston 15 atteint une vitesse relativement élevée en fin de course. Les moyens amortisseurs 40 entrent alors en action, et un freinage du piston 15 est obtenu par un effet de laminage de l'agent de propulsion contenu dans la cavité 42 du piston lorsque la carotte 41 s'engage dans cette cavité 42. L'énergie résiduelle du piston 15 est ensuite absorbée par les bagues amortisseurs 60, lorsque le piston 15 vient au contact du manchon 61. La pression des gaz à l'intérieur de la chambre 5 de combustion est alors devenue suffisante pour éjecter le projectile 2. D'une manière générale, cette éjection du projectile 2 se produit avant que le piston 15 n'atteigne sa position de fin de course, pour entretenir la combustion tant que le projectile 2 est à l'intérieur du tube 1.
  • Supposons que l'on veuille modifier les conditions de tir d'un nouveau projectile 2 mis à poste dans le tube 1 de l'arme, pour obtenir par exemple une diminution de la portée du tir. Cela se traduit par une diminution de la quantité d'agent de propulsion à injecter dans la chambre 5 de combustion. Il faut donc diminuer le volume de la chambre 16 en dépaçant le fond de cylindre 10 suivant la direction de la flèche F (figure 2) . Pour cela, on actionne les moyens de réglage 45, c'est-à-dire que l'on entraîne en rotation le pignon 46a dans le sens souhaité pour une diminution du volume de la chambre 16. La rotation du manchon 46 entraîne la rotation du fond de cylindre 10 qui, par les filetages 43, se déplace axialement selon la flèche F à l'intérieur du cylindre 9. Simultanément, la carotte 41 par l'intermédiaire des filetages 44 par lesquels elle est vissée dans le fond de cylindre 10 et de la tige 56 qui l'immobilise en rotation, se déplace axialement suivant la même direction F à l'intérieur de la chambre 16 du cylindre 9, mais sur une distance de déplacement inférieure à celle du fond de cylindre 10.
  • Ainsi, la diminution du volume de la chambre 16 entraîne une longueur en saillie de la carotte 41 à l'intérieur de la chambre 16 qui passe de la valeur L à une valeur inférieure 1 (figure 2). En effet, le volume de la chambre 16 diminuant, la vitesse du piston 15 en fin de course sera moins élevée, ce qui nécessite un effet de laminage hydraulique moins important pour amortir et freiner le piston 15. Autrement dit, la carotte 41 fera saillie dans la cavité 42 du piston 15 sur une longueur moins importante. Inversement, dans le cas d'une augmentation du volume de la chambre 16 avec une vitesse de fin de course du piston 15 plus élevée, la carotte 41 fera saillie à l'intérieur de la chambre 16 sur une longueur plus importante.
  • Dans une telle arme à propulseur liquide, on peut avantageusement prévoir plusieurs cylindres 8 dont chaque chambre 16 communique avec la canalisation de sortie 21 qui achemine l'agent de propulsion vers la chambre 5 de combustion.
  • Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation précédent qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, on peut concevoir au moins une variante au niveau des moyens de réglage 45 qui peuvent être conçus de manière à déplacer le fond de cylindre et la carotte suivant deux directions opposées, sans exclure la possibilité de deux réglages différents l'un de l'autre. Enfin, l'application de l'invention n'est pas limitée à un système d'alimentation de la chambre de combustion d'une arme à propulseur liquide, mais dans tout système dont les conditions de fonctionnement imposent la délivrance d'un volume de liquide hydraulique ayant une valeur prédéterminée et variable.

Claims (7)

  1. Système d'alimentation d'un dispositif par un volume de liquide hydraulique ayant une valeur prédéterminée variant en fonction des conditions opératoires, ce système comprenant un vérin hydraulique constitué d'un piston (15) et d'un cylindre (9) déterminant avec le piston (15) une chambre (16) à volume variable réliée au dispositif, des moyens d'alimentation de la chambre (16) en liquide sous pression, des moyens de commande en déplacement du piston (15), tel qu'un fluide sous pression introduit dans un cylindre (9) du côté opposé à ladite chambre, et des moyens d'amortissement (40) du mouvement du piston (15) en fin de course, la vitesse du piston (15) en fin de course étant variable et déterminée par la longueur axiale initiale de la chambre (16) précitée, le piston étant freiné et amorti par un effet de laminage hydraulique, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (40) du piston (15) en fin de course comprennent une tige ou carotte (41) portée par un fond de cylindre (10) et faisant saillie à l'intérieur de ladite chambre (16), et une cavité (42) de forme et de dimension correspondantes, formée sur le piston (15) et destinée à recevoir la carotte (41) en fin de course du piston (15), des moyens (45) étant, de plus, prévus pour régler la longueur de la carotte (41) en saillie dans ladite chambre (16) en fonction de la vitesse atteinte par le piston (15) en fin de course.
  2. Système d'alimentation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond (10) de cylindre en direction duquel se déplace le piston (15) est mobile axialement pour régler le volume de la chambre (16), et en ce que les moyens de réglage (45) de la longueur de la carotte (41) en saillie à l'intérieur de ladite chambre (16) assurent également le réglage de la position axiale dudit fond de cylindre (10).
  3. Système d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de réglage (45) précités assurent simultanément le déplacement de la carotte (41) et du fond de cylindre (10), de manière à ce que la longueur de la carotte (41) en saillie à l'intérieur de la chambre (16) augmente lorsque le volume de la chambre (16) augmente.
  4. Système d'alimentation selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de réglage (45) précités assurent le déplacement de la carotte (41) et du fond de cylindre (10) suivant la même direction, mais sur des longueurs de déplacement différentes.
  5. Système d'alimentation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fond de cylindre (10) est constitué par un élément tubulaire (10a) vissé dans le corps (6) du vérin, en ce que la carotte (41) des moyens d'amortissement (40) est vissée à l'intérieur dudit élément tubulaire, les filetages nécessaires au vissage de la carotte (41) étant plus serrés que ceux nécessaires au vissage du fond de cylindre (10), des moyens (50) immobilisant en rotation ladite carotte (41), et en ce que les moyens de réglage (45) comprennent un dispositif de commande en rotation du fond de cylindre (10).
  6. Système d'alimentation selon la revendicaton 5, caractérisé en ce que le dispositif de commande en rotation comprend un manchon (46) logé dans l'élément tubulaire (10a), formant le fond de cylindre (10), et entraîné en rotation par un pignon (46a), une clavette (47) déplaçable dans une rainure (48) pour lier en rotation le manchon (46) et le fond de cylindre (10).
  7. Système d'alimentation selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (50) pour immobiliser en rotation la carotte (41) sont constitués par un tube fixe (50) de section rectangulaire logé dans le manchon (46) et dans lequel est montée coulissante une tige (56) de section complémentaire solidaire de la carotte (41).
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