EP0990869B1 - Sabot pour projectile sous-calibré - Google Patents

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EP0990869B1
EP0990869B1 EP19990117786 EP99117786A EP0990869B1 EP 0990869 B1 EP0990869 B1 EP 0990869B1 EP 19990117786 EP19990117786 EP 19990117786 EP 99117786 A EP99117786 A EP 99117786A EP 0990869 B1 EP0990869 B1 EP 0990869B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sabot
pocket
gravity
projectile
centre
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP19990117786
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP0990869A1 (fr
Inventor
Christian Trouillot
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 EP0990869A1 publication Critical patent/EP0990869A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0990869B1 publication Critical patent/EP0990869B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B14/00—Projectiles or missiles characterised by arrangements for guiding or sealing them inside barrels, or for lubricating or cleaning barrels
    • F42B14/06—Sub-calibre projectiles having sabots; Sabots therefor
    • F42B14/061—Sabots for long rod fin stabilised kinetic energy projectiles, i.e. multisegment sabots attached midway on the projectile

Definitions

  • the technical field of the invention is that of hooves for calibrated projectiles, especially large caliber (greater than or equal to 40mm).
  • Sub-calibrated projectiles have been known since many years they usually have a hoof caliber which is formed of at least three segments surrounding a under calibrated bar.
  • the shoe guides the bar in the tube the weapon when fired. It releases the bar at the exit of the tube of the weapon as a result of the aerodynamic forces which are exerted on him at this moment and which cause the rupture support belts for the three segments.
  • Patent FR2694081 describes such a projectile.
  • Patent EP86711 on which the preamble of the present application describes an under-calibrated projectile the shoe has a front link ring and a belt back.
  • the connecting ring is designed to be more resistant than the rear belt so that this last breaks the first and that the gas pressure which exercises in a back pocket ensures a hoof opening from back to front.
  • the shoe according to the invention is designed so as not to not interfere with the bar and it separates from the bar in a manner substantially parallel to this one.
  • the subject of the invention is a sabot for an under-calibrated projectile and comprising at least three segments of caliber intended to surround an under-calibrated bar
  • sabot comprising first means, such as a front pocket, which are intended to receive a aerodynamic flow at the outlet of the barrel of a weapon during firing, and second means such as a rear pocket, which are intended to receive the propellant gases at the outlet of the barrel of the weapon, shoe
  • the rear pocket has an external leading edge which is at a first plane normal to the axis of the projectile and disposed at a distance L AR from the center of gravity G of the shoe
  • the front pocket also has an edge d external attack which is at the level of a second plane normal to the axis of the projectile and disposed at a distance L AV from the center of gravity G of the hoof
  • the profile of the front and rear pockets being defined so that the moment M AR relative to the center of gravity G of the normal component F ARN of the result of the aerodynamic forces F AR exerte
  • the pocket rear may be at the rearmost end of the shoe and its internal diameter may be between 0.4 and 0.7 hoof gauge.
  • the rear pocket may be located in the vicinity of the center of gravity of the shoe at a distance L AR from its leading edge and from the center of gravity G which is less than or equal to 0.75 caliber, the internal diameter of the rear pocket can then be between 0.8 and 0.95 caliber.
  • the front pocket can be located at the most front of the shoe and its internal diameter can be understood between 0.2 and 0.6 hoof gauge.
  • the front pocket may be located near the center of gravity of the hoof at a distance L AV from its leading edge and from the center of gravity which will be less than or equal to 0.75 caliber, the diameter internal pocket will then be between 0.8 and 0.95 caliber.
  • leading edges front and rear pockets may be substantially equal distance from a mean plane of the belt, this distance could then be less than or equal to 0.75 caliber.
  • the shoe may include a medium support to the caliber disposed in the front part of the hoof and having recesses allowing aerodynamic flow to the pocket before.
  • the support means may be constituted by at least three arms regularly distributed angularly.
  • an under calibrated projectile according to the prior art (for example as described by FR2694081) includes a shoe 1 with the caliber of the barrel of a weapon (not shown) surrounding a sub-calibrated bar 2.
  • the shoe is conventionally made up of three segments forming sectors of 120 ° and which are rendered secured to each other by a guide belt 4 which also seals with propellant gases between the weapon barrel and projectile when fired.
  • the bar is made integral with the hoof for example by thread.
  • Sealing means are provided at the rear shoe to prevent propellant gas from leaking between the joint planes separating the different segments.
  • a rear cover 5 made of silicone secured to a rear part of the shoe 1.
  • the shoe 1 has a front pocket 6 which is intended for receive at the exit of the barrel of the weapon the flow aerodynamic.
  • the result of aerodynamic pressures which exercise in the front pocket 6 causes the tear of the belt 4 and the opening of the hoof.
  • the projectile according to the prior art shown here could be of any caliber greater than 40mm, in particular of 44mm or 120mm.
  • Figure 2 shows a projectile equipped with a shoe 1 according to a first embodiment of the invention.
  • This shoe differs from the front shoe in that it comprises a rear pocket 7 which is intended to receive the gases propellants at the exit of the barrel of the weapon.
  • the pressure exerted by these gases has a resultant whose radial component has to open the hoof following a movement of pivoting with respect to a front point B.
  • the efficiency of the opening can easily be quantified by playing on the moment M AR with respect to the center of gravity G of the shoe of the normal component F ARN of the resultant F AR of the aerodynamic forces exerted at the exit of the tube on the rear pocket by propellant gases.
  • This normal component F ARN is perpendicular to the axis 9 of the projectile.
  • Its moment M AR is proportional to the value of F ARN and it is also proportional to the lever arm of the vector F AR with respect to the center of gravity G (see Figure 2).
  • This normal component F AVN is perpendicular to the axis 9 of the projectile. Its moment M AV is proportional to the normal component F AVN and it is also proportional to the lever arm of the vector F AVN with respect to the center of gravity G.
  • the rear pocket will sized to release the bar as soon as possible while avoiding excessive tilting of the rear shoe forward.
  • the effectiveness of the front pocket is felt when the projectile comes out of the propellants, about 20 calibers of the mouth of the tube (2.4 m in 120mm caliber).
  • the aerodynamic forces F AV and F AR will be quantified by a person skilled in the art, for example by calculation on a computer of the force resulting from the elementary pressures exerted on the interior surface of the pocket considered.
  • This resultant has a position and an orientation which depend on pocket geometry and features flow (speed, pressure, orientation).
  • the component of these forces which is preponderant for the opening of the hoof is the normal component to axis 9 of the projectile.
  • the leading edge 10 of the rear pocket is located at a distance L AR from the center of gravity G of the order of 0.75 caliber.
  • L AR the center of gravity
  • the internal diameter of the rear pocket will be between 0.8 and 0.95 caliber.
  • Figure 3 shows a projectile equipped with a shoe 1 according to a second embodiment of the invention.
  • a guide range 13 to the gauge is connected to the pocket front 6 by a flat face 14.
  • a rear pocket 7 was placed at a maximum distance from the center of gravity G.
  • the lever arm L AR being large (here of the order of 2 calibers), the efficiency of the rear pocket was reduced by decreasing its caliber (with a constant pocket profile).
  • a rear pocket 7 also has the effect to accelerate the separation of the hoof and the bar, since it has been verified that aerodynamic forces could not exercise on the pocket before at a distance from the weapon around 20 calibers while the forces exerted on the back pocket by propellant gases intervened from the exit of the barrel of the weapon and thus ensured a rupture fast rollover 5.
  • the appropriate sizing of the front pocket by compared to the rear pocket as proposed by the invention ensures a space between the shoe and the bar so substantially parallel by minimizing problems interference with the bar, the front pocket balancing the action of the back pocket avoiding interference shoe / bar at the front part thereof.
  • Figure 4 thus shows the separation of the bar and the hoof segments (only two hoof segments 1a and 1b are shown). This figure corresponds to a snapshot taken at a distance of around 40 calibers from the tube outlet tear.
  • Shots were taken for each configuration to a target located 200 m from the tube.
  • the projectile having a shoe according to FIG. 3 has for its share a dispersion on impact on target less than 50% to that of the projectile according to the prior art ( Figure 1).
  • Figure 5 shows a projectile fitted with a sabot according to a third embodiment of the invention.
  • This shoe again includes a rear pocket 7 disposed at the rearmost end of the shoe.
  • the internal profile of the pocket being similar to that of the front pocket according to FIG. 1.
  • the pocket shown here has a reduced efficiency of the order of 50% compared to that of a pocket as represented by the dotted lines 15 in FIG. 5 and which would correspond substantially to the pocket according to FIG. 1.
  • Figure 6a shows a projectile equipped with a sabot according to a fourth embodiment of the invention.
  • the front pockets 6 and rear 7 are arranged in the vicinity of the center of gravity G hoof.
  • the distance L AR is around 0.75 caliber and the distance L AV is around 0.5 caliber.
  • a symmetry of the lever arms on either side of a mean sealing plane 3 materialized by the belt 4.
  • a distance will be adopted L (distance from the leading edges 10 and 12 to this mean plane 3) less than 0.75 caliber and of the order of 0.5 caliber.
  • the profiles of the pockets are similar so as to generate substantially equal moments.
  • a medium support 16 to the caliber is disposed in the front part of the shoe 1.
  • This support means is constituted by at least three arms 16a, 16b, 16c regularly angularly distributed and which each carry at their end a guide shoe 17 (17a, 17b, 17c).
  • the arms delimit between them recesses which leave pass the aerodynamic flow to the front pocket 6.
  • This embodiment is the preferred mode. Indeed it allows a lateral escape speed to be communicated to the hoof high by reducing on the one hand the tilting of the hoof towards the front at the outlet of the tube (efficiency of the rear pocket) and on the other hand the tilting backwards (front pocket effective). Reducing leverage reduces the bending stresses to which the shoe is subjected, therefore to lighten the hoof. This mass gain makes it possible to increase the speed of the bar or its mass. Reducing the arms of lever also allows better reproducibility of the hoof separation movement parallel to the bar.

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des sabots pour projectiles sous calibrés, notamment de gros calibre (supérieur ou égal à 40mm).
Les projectiles sous calibrés sont connus depuis de nombreuses années, ils comportent généralement un sabot au calibre qui est formé d'au moins trois segments entourant un barreau sous calibré.
Le sabot assure le guidage du barreau dans le tube de l'arme lors du tir. Il libère le barreau à la sortie du tube de l'arme comme suite aux efforts aérodynamiques qui s'exercent sur lui à cet instant et qui provoquent la rupture des ceintures de maintien des trois segments.
Le brevet FR2694081 décrit un tel projectile.
La recherche de l'accroissement de l'efficacité des projectiles flèches conduit à la réalisation de barreaux de plus en plus long (L/D > 10) et dont le guidage doit être assuré par un sabot également très long.
Le brevet US5289777 décrit ainsi un tel projectile.
Les projectiles à grand allongement (rapport L/D > 10) posent des problèmes au niveau de la séparation sabot/barreau. Ainsi les efforts aérodynamiques qui s'exercent sur la poche avant du sabot (ou bien sur les supports avants décrits par US5289777) provoquent un pivotement des segments, d'avant en arrière, par rapport au barreau. Il en résulte des interactions mécaniques (appuis, chocs) entre l'arrière des segments du sabot et le barreau. De tels chocs nuisent à la précision du tir (notamment en augmentant la dispersion) donc à l'efficacité du projectile.
Les brevets US4823703 et US5359938 décrivent ainsi tous deux des projectiles dont le sabot présente une poche avant et porte un obturateur d'étanchéité arrière qui se rompt dès la sortie du tube de l'arme. Le sabot se sépare alors par l'action de la pression aérodynamiques s'exerçant sur la poche avant.
Le brevet EP86711 sur lequel est basé le préambule de la présente demande décrit un projectile sous calibré dont le sabot comporte une bague de liaison avant et une ceinture arrière. La bague de liaison est conçue de façon à être plus résistante que la ceinture arrière de telle sorte que cette dernière se rompt la première et que la pression des gaz qui s'exerce dans une poche arrière assure une ouverture du sabot de l'arrière vers l'avant.
C'est le but de l'invention que de proposer un sabot pour projectile sous calibré ne présentant pas de tels inconvénients.
Ainsi le sabot selon l'invention est conçu de façon à ne pas interférer avec le barreau et il se sépare du barreau d'une façon sensiblement parallèle à celui ci.
Ainsi l'invention a pour objet un sabot pour un projectile sous-calibré et comportant au moins trois segments au calibre destinés à entourer un barreau sous calibré, sabot comportant des premiers moyens, tels qu'une poche avant, qui sont destinés à recevoir un écoulement aérodynamique à la sortie du tube d'une arme lors du tir, et des seconds moyens tels qu'une poche arrière, qui sont destinés à recevoir les gaz propulsifs à la sortie du tube de l'arme, sabot caractérisé en ce que la poche arrière présente un bord d'attaque externe qui se trouve au niveau d'un premier plan normal à l'axe du projectile et disposé à une distance LAR du centre de gravité G du sabot, la poche avant a par ailleurs un bord d'attaque externe qui se trouve au niveau d'un deuxième plan normal à l'axe du projectile et disposé à une distance LAV du centre de gravité G du sabot, le profil des poches avant et arrière étant défini de telle sorte que le moment MAR par rapport au centre de gravité G de la composante normale FARN de la résultante des efforts aérodynamiques FAR exercés à la sortie du tube sur la poche arrière par les gaz propulsifs soit sensiblement égal au moment MAV par rapport au centre de gravité G de la composante normale FAVN de la résultante des efforts aérodynamiques FAV exercés à la sortie du tube sur la poche avant par l'écoulement aérodynamique, de telle sorte que le sabot s'écarte du barreau d'une façon sensiblement parallèle à celui-ci à la sortie du tube de l'arme.
Selon un mode particulier de réalisation, la poche arrière pourra se situer à l'extrémité la plus arrière du sabot et son diamètre interne pourra être compris entre 0,4 et 0,7 calibre du sabot.
Selon un autre mode particulier de réalisation, la poche arrière pourra se situer au voisinage du centre de gravité du sabot à une distance LAR de son bord d'attaque et du centre de gravité G qui est inférieure ou égale à 0,75 calibre, le diamètre interne de la poche arrière pourra alors être compris entre 0,8 et 0,95 calibre.
La poche avant pourra se situer à l'extrémité la plus avant du sabot et son diamètre interne pourra être compris entre 0,2 et 0,6 calibre du sabot.
Suivant un autre mode de réalisation, la poche avant pourra se situer au voisinage du centre de gravité du sabot à une distance LAV de son bord d'attaque et du centre de gravité qui sera inférieure ou égale à 0,75 calibre, le diamètre interne de la poche avant pourra alors être compris entre 0,8 et 0,95 calibre.
Selon un autre mode de réalisation, les bords d'attaque des poches avant et arrière pourront être sensiblement à égale distance d'un plan moyen de la ceinture, cette distance pourra alors être inférieure ou égale à 0,75 calibre.
Le sabot pourra comporter un moyen support au calibre disposé en partie avant du sabot et comportant des évidements laissant passer l'écoulement aérodynamique jusqu'à la poche avant.
Avantageusement, le moyen support pourra être constitué par au moins trois bras régulièrement répartis angulairement.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels:
  • la figure 1 montre en demi-coupe longitudinale schématique un projectile suivant l'art antérieur,
  • la figure 2 montre en demi-coupe longitudinale un projectile équipé d'un sabot suivant un premier mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 3 montre en demi coupe un projectile équipé d'un sabot suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 4 schématise la séparation du sabot et du barreau à la sortie du tube de l'arme pour un tel projectile,
  • la figure 5 montre en demi-coupe un projectile équipé d'un sabot suivant un troisième mode de réalisation de l'invention,
  • la figure 6a montre en demi-coupe un projectile équipé d'un sabot suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention.
  • La figure 6b est une coupe de la vue précédente suivant le plan repéré AA.
En se reportant à la figure 1, un projectile sous calibré selon l'art antérieur (par exemple tel que décrit par FR2694081) comprend un sabot 1 au calibre du tube d'une arme (non représentée) entourant un barreau 2 sous-calibré.
Le sabot est constitué de façon classique par trois segments formant des secteurs de 120° et qui sont rendus solidaires les uns des autres par une ceinture de guidage 4 qui assure également l'étanchéité aux gaz propulsifs entre le tube de l'arme et le projectile lors du tir.
Le barreau est rendu solidaire du sabot par exemple par filetage.
Des moyens d'étanchéité sont prévus à la partie arrière du sabot afin d'empêcher toute fuite de gaz propulsifs entre les plans de joint séparant les différents segments. On prévoira par exemple un capotage arrière 5 en silicone solidaire d'une partie arrière du sabot 1.
Le sabot 1 comporte une poche avant 6 qui est destinée à recevoir à la sortie du tube de l'arme l'écoulement aérodynamique. La résultante des pressions aérodynamiques qui s'exercent dans la poche avant 6 provoque la déchirure de la ceinture 4 et l'ouverture du sabot.
L'inconvénient d'un tel sabot est que son mouvement d'ouverture va être un pivotement autour d'un point de contact arrière A entre le sabot et le barreau. Il en résultera des interactions mécaniques avec le barreau qui perturberont la précision du tir en induisant de la dispersion. Les segments par ailleurs pourront interférer avec l'empennage du barreau lors de leur ouverture.
Le projectile selon l'art antérieur représenté ici pourrait être de tout calibre supérieur à 40mm, notamment de 44mm ou de 120mm.
La figure 2 montre un projectile équipé d'un sabot 1 suivant un premier mode de réalisation de l'invention.
Ce sabot diffère du sabot antérieur en ce qu'il comporte une poche arrière 7 qui est destinée à recevoir les gaz propulsifs à la sortie du tube de l'arme. La pression exercée par ces gaz a une résultante dont la composante radiale a pour effet d'ouvrir le sabot suivant un mouvement de pivotement par rapport à un point avant B.
Ce mouvement se combine avec celui provoqué par les efforts aérodynamiques qui s'exercent au niveau de la poche avant 6. Il en résulte une ouverture du sabot 2 par écartement des trois segments de celui-ci d'une façon sensiblement parallèle au barreau 2, donc sans interférences ni choc sur celui ci.
L'Homme du Métier dimensionnera les poches avant et arrière suivant les critères suivants:
Il est essentiel de séparer le sabot du projectile le plus tôt possible à la sortie du tube de l'arme afin de limiter les problèmes d'interactions mécaniques et de chocs.
On prévoira pour cela une poche arrière ayant une efficacité suffisante pour que la résultante des efforts engendrés par l'énergie contenue dans les gaz propulsifs (pression, vitesse) ait une action qui s'exerce instantanément dès la sortie du tube de l'arme.
On quantifiera aisément l'efficacité de l'ouverture en jouant sur le moment MAR par rapport au centre de gravité G du sabot de la composante normale FARN de la résultante FAR des efforts aérodynamiques exercés à la sortie du tube sur la poche arrière par les gaz propulsifs. Cette composante normale FARN est perpendiculaire à l'axe 9 du projectile. Son moment MAR est proportionnel à la valeur de FARN et il est également proportionnel au bras de levier du vecteur FAR par rapport au centre de gravité G (voir figure 2).
C'est la composante FARN qui est prépondérante pour l'ouverture du sabot.
On jouera sur l'intensité de ce moment en modulant l'intensité de la force FARN (qui dépend de la forme de la poche et notamment de son calibre) et en faisant varier le bras de levier de cette force, c'est à dire la position longitudinale de la poche que l'on déterminera par la distance LAR entre le centre de gravité G du sabot et le premier plan 8, normal à l'axe 9 du projectile, et dans lequel se trouve le bord d'attaque externe 10 de la poche arrière 7.
De la même façon on jouera sur le moment MAV par rapport au centre de gravité. G du sabot de la composante normale FAVN de la résultante FAV des efforts aérodynamiques exercés à la sortie du tube par l'écoulement aérodynamique sur la poche avant en modulant l'intensité de la force FAVN (qui dépend de la forme de la poche avant et notamment de son calibre) et en faisant varier le bras de levier de cette force.
Cette composante normale FAVN est perpendiculaire à l'axe 9 du projectile. Son moment MAV est proportionnel à la composante normale FAVN et il est également proportionnel au bras de levier du vecteur FAVN par rapport au centre de gravité G.
On jouera sur le bras de levier de cette force avant en faisant varier la position longitudinale de la poche avant que l'on déterminera par la distance LAV entre le centre de gravité G du sabot et le second plan 11, normal à l'axe 9 du projectile, et dans lequel se trouve le bord d'attaque externe 12 de la poche avant 6.
Du fait que l'action des gaz propulsifs est prépondérante à la sortie du tube de l'arme, la poche arrière sera dimensionnée pour libérer au plus tôt le barreau tout en évitant de faire basculer excessivement le sabot de l'arrière vers l'avant. L'efficacité de la poche avant se fait sentir lorsque le projectile sort des gaz propulsifs, soit à environ 20 calibres de l'embouchure du tube (2,4 m en calibre 120mm).
Les efforts aérodynamiques FAV et FAR seront quantifiés par l'Homme du Métier par exemple par calcul sur ordinateur de la force résultante des pressions élémentaires exercées sur la surface intérieure de la poche considérée.
Cette résultante a une position et une orientation qui dépendent de la géométrie de la poche et des caractéristiques de l'écoulement (vitesse, pression, orientation). La composante de ces forces qui est prépondérante pour l'ouverture du sabot est la composante normale à l'axe 9 du projectile.
Globalement la force normale qui est efficace pour l'ouverture du sabot sera d'autant plus forte que:
  • pour un profil de poche donné, le calibre de la poche DAR ou DAV est important, ou bien
  • pour un calibre de poche donné, que la portion de surface de poche sensiblement parallèle à l'axe 9 du projectile est grande.
On pourra donc faire varier la localisation et la forme des poches avant et arrière à condition de donner aux poches une forme et une position telles que les moments MAR et MAV soient sensiblement égaux.
Sur la figure 2, le bord d'attaque 10 de la poche arrière est situé à une distance LAR du centre de gravité G de l'ordre de 0,75 calibre. Pour une poche arrière relativement proche du centre de gravité (LAR inférieur ou égal à 0,75 calibre), le diamètre interne de la poche arrière sera compris entre 0,8 et 0,95 calibre. Dans cet exemple DAR est égal à 0,9 calibre (DAR=0,9 D) compte tenu de l'épaisseur du sabot au niveau du rebord 10.
La poche avant est -située à une distance LAV maximale. Son bord d'attaque 12 se trouve le plus en avant possible sur le sabot (soit à environ LAV = 1,5 calibres).
Le calibre de la poche avant est ici égal à 0,9 calibre (DAV=0,9 D), compte tenu de l'épaisseur du sabot au niveau du bord d'attaque 12.
Cette configuration n'est pas optimale car le profil de la poche avant n'a pas été modifié par rapport au profil de référence du projectile suivant la figure 1. Il en résulte un moment d'ouverture MAV encore trop fort. Cependant le moment d'ouverture arrière MAR assure déjà avec cette configuration de sabot une ouverture du sabot par l'arrière ce qui réduit les interférences sabot/barreau et améliore la précision du tir.
La figure 3 montre un projectile équipé d'un sabot 1 suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Dans ce mode de réalisation, l'efficacité de la poche avant a été réduite. On a choisi de conserver la forme du profil interne de poche selon la figure 1 et on a réduit l'efficacité de la poche en réduisant son calibre DAV qui est ici égal à 0,58 calibres (DAV = 0, 58 D) .
Une portée de guidage 13 au calibre est reliée à la poche avant 6 par une face plane 14.
Une poche arrière 7 a été mise en place à une distance maximale du centre de gravité G. Le bras de levier LAR étant important (ici de l'ordre de 2 calibres), on a réduit l'efficacité de la poche arrière en diminuant son calibre (à profil de poche constant). La poche arrière a ainsi un calibre DAR de l'ordre de 0,66 calibre (DAR = 0,66 D).
Le moment arrière est sensiblement égal au moment avant (MAR = MAV) ce qui conduit à une ouverture des segments du sabot d'une façon sensiblement parallèle à l'axe 9 du barreau 2 et sans interférences mécaniques, donc sans chocs, avec le barreau.
La présence d'une poche arrière 7 a également pour effet d'accélérer la séparation du sabot et du barreau, puisqu'il a été vérifié que les efforts aérodynamiques ne pouvaient s'exercer sur la poche avant qu'à une distance de l'arme de l'ordre de 20 calibres alors que les efforts exercés sur la poche arrière par les gaz propulsifs intervenaient dès la sortie du tube de l'arme et assuraient ainsi une rupture rapide du capotage 5.
Le dimensionnement approprié de la poche avant par rapport à la poche arrière tel que le propose l'invention assure un écartement du sabot et du barreau de façon sensiblement parallèle en réduisant au maximum les problèmes d'interférences avec le barreau, la poche avant équilibrant l'action de la poche arrière en évitant une interférence sabot / barreau au niveau de la partie avant de celui-ci.
La figure 4 montre ainsi la séparation du barreau et des segments du sabot(seuls deux segments 1a et 1b du sabot sont représentés). Cette figure correspond à un cliché pris à un distance de l'ordre de 40 calibres de la sortie du tube de l'arme.
Concrètement, lorsque comme sur la figure 3 la poche arrière se situe à l'extrémité la plus arrière du sabot, on lui donnera un diamètre interne DAR qui sera compris entre 0,4 et 0,7 calibre du sabot.
Différents essais au tir ont été conduits avec des projectiles de calibre 44mm. La dispersion des tirs a été mesurée pour différentes configurations :
  • projectile selon l'art antérieur (figure 1),
  • projectile selon la figure 2,
  • projectile selon la figure 3.
Des tirs ont été effectués pour chaque configuration pour une cible située à 200 m du tube.
On a pu ainsi vérifier que le projectile ayant un sabot selon la figure 2 avait une dispersion à l'impact sur cible inférieure de 20% à celle du projectile selon l'art antérieur (figure 1).
Le projectile ayant un sabot selon la figure 3 a pour sa part une dispersion à l'impact sur cible inférieure de 50% à celle du projectile selon l'art antérieur (figure 1).
Une telle amélioration des résultats résulte de l'absence d'interactions mécaniques entre le sabot et le barreau qui résulte de la structure de sabot proposée par l'invention.
La figure 5 montre un projectile équipé d'un sabot suivant un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce sabot comporte là encore une poche arrière 7 disposée à l'extrémité la plus arrière du sabot. Le calibre de cette poche est environ 0,5 calibre du sabot (DAR=0,5D). Le profil interne de la poche étant analogue à celui de la poche avant selon la figure 1.
Ce sabot comporte également une poche avant 6 disposée à l'extrémité la plus avant du sabot et qui est sensiblement au calibre (DAV=0,9 D) . Cependant l'efficacité de cette poche avant (c'est à dire l'importance de la composante normale à l'axe 9 de l'effort résultant FAV) a été réduite en jouant sur la forme de son profil interne. Ainsi la poche représentée ici a une efficacité réduite de l'ordre de 50% par rapport à celle d'une poche telle que représentée par les pointillés 15 sur la figure 5 et qui correspondrait sensiblement à la poche selon la figure 1.
Cette poche avant a sensiblement la même efficacité qu'une poche avant telle que représentée à la figure 3 et ayant un calibre DAV=0,5D.
Un tel sabot a été testé pour un calibre de projectile de 120mm. L'ouverture du sabot s'est produite sans interférences mécaniques sabot/barreau.
La figure 6a montre un projectile équipé d'un sabot suivant un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Suivant ce mode de réalisation, les poches avant 6 et arrière 7 sont disposées au voisinage du centre de gravité G du sabot.
La distance LAR est de l'ordre de 0,75 calibre et la distance LAV de l'ordre de 0,5 calibre. Pour un tel mode de réalisation du projectile selon l'invention on peut prendre comme critère de réalisation une symétrie des bras de levier de part et d'autre d'un plan moyen d'étanchéité 3 matérialisé par la ceinture 4. On adoptera une distance L (distance des bords d'attaque 10 et 12 à ce plan moyen 3) inférieure à 0,75 calibre et de l'ordre de 0,5 calibre.
Les calibres des poches sont proches du calibre du sabot DAR=0,9D et DAV=0,9D. Les profils des poches sont semblables de façon à générer des moments sensiblement égaux.
Afin d'assurer un guidage du projectile dans le tube de l'arme lors du tir, un moyen support 16 au calibre est disposé en partie avant du sabot 1. Ce moyen support est constitué par au moins trois bras 16a,16b,16c régulièrement répartis angulairement et qui portent chacun à leur extrémité un patin de guidage 17 (17a,17b,17c).
Les bras délimitent entre eux des évidements qui laissent passer l'écoulement aérodynamique jusqu'à la poche avant 6.
Ce mode de réalisation est le mode préféré. En effet il permet de communiquer au sabot une vitesse d'évasion latérale élevée en réduisant d'une part le basculement du sabot vers l'avant à la sortie du tube (efficacité de la poche arrière) et d'autre part le basculement vers l'arrière (poche avant efficace). La réduction des bras de levier permet de réduire les contraintes de flexion auxquelles est soumis le sabot, donc d'alléger le sabot. Ce gain de masse permet d'accroítre la vitesse du barreau ou sa masse. La réduction des bras de levier permet également une meilleure reproductibilité du mouvement de séparation du sabot parallèlement au barreau.
Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi il est possible de faire varier formes et positions des poches à condition d'assurer l'ouverture parallèle des segments du sabot et d'éviter toute interaction mécanique pendant la phase d'ouverture. Il est également possible d'utiliser le sabot selon l'invention pour tout type de calibres de projectile sous calibré.

Claims (8)

  1. Sabot (1) pour un projectile sous-calibré et comportant au moins trois segments au calibre destinés à entourer un barreau (2) sous calibré, sabot comportant des premiers moyens, tels qu'une poche avant (6), qui sont destinés à recevoir un écoulement aérodynamique à la sortie du tube d'une arme lors du tir, et des seconds moyens tels qu'une poche arrière (7), qui sont destinés à recevoir les gaz propulsifs à la sortie du tube de l'arme, sabot caractérisé en ce que la poche arrière (7) présente un bord d'attaque externe (10) qui se trouve au niveau d'un premier plan (8) normal à l'axe (9) du projectile et disposé à une distance LAR du centre de gravité G du sabot, la poche avant (6) a par ailleurs un bord d'attaque externe (12) qui se trouve au niveau d'un deuxième plan (11) normal à l'axe (9) du projectile et disposé à une distance LAV du centre de gravité G du sabot, le profil des poches avant (6) et arrière (7) étant défini de telle sorte que le moment MAR par rapport au centre de gravité G de la composante normale FARN de la résultante des efforts aérodynamiques FAR exercés à la sortie du tube sur la poche arrière (7) par les gaz propulsifs soit sensiblement égal au moment MAV par rapport au centre de gravité G de la composante normale FAVN de la résultante des efforts aérodynamiques FAV exercés à la sortie du tube sur la poche avant (6) par l'écoulement aérodynamique, de telle sorte que le sabot (1) s'écarte du barreau (2) d'une façon sensiblement parallèle à celui-ci à la sortie du tube de l'arme.
  2. Sabot selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche arrière (7) se situe à l'extrémité la plus arrière du sabot (1) et en ce que son diamètre interne est compris entre 0,4 et 0,7 calibre D du sabot (1).
  3. Sabot selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche arrière (7) se situe au voisinage du centre de gravité G du sabot à une distance LAR de son bord d'attaque (10) au centre de gravité G qui est inférieure ou égale à 0,75 calibre, le diamètre interne de la poche arrière (7) étant compris entre 0,8 et 0,95 calibre.
  4. Sabot selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la poche avant (6) se situe à l'extrémité la plus avant du sabot et en ce que son diamètre interne est compris entre 0,2 et 0,6 calibre du sabot (1).
  5. Sabot selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la poche avant (6) se situe au voisinage du centre de gravité G du sabot à une distance LAV de son bord d'attaque (12) au centre de gravité G qui est inférieure ou égale à 0,75 calibre, le diamètre interne de la poche avant (6) étant compris entre 0,8 et 0,95 calibre.
  6. Sabot selon les revendications 3 et 5, caractérisé en ce que les bords d'attaque (10, 12) des poches avant (6) et arrière (7) sont sensiblement à égale distance L d'un plan moyen (3) de la ceinture (4), cette distance L étant inférieure ou égale à 0,75 calibre.
  7. Sabot selon une des revendications 5 ou 6 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen support (16) au calibre disposé en partie avant du sabot (1) et comportant des évidements laissant passer l'écoulement aérodynamique jusqu'à la poche avant (6).
  8. Sabot selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen support est constitué par au moins trois bras (16a,16b,16c) régulièrement répartis angulairement.
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