EP1445573A1 - Sabot pour projectile sous-calibré - Google Patents

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Publication number
EP1445573A1
EP1445573A1 EP03293350A EP03293350A EP1445573A1 EP 1445573 A1 EP1445573 A1 EP 1445573A1 EP 03293350 A EP03293350 A EP 03293350A EP 03293350 A EP03293350 A EP 03293350A EP 1445573 A1 EP1445573 A1 EP 1445573A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
insert
shoe
segment
shoe according
push plate
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03293350A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Eches
Jean-Paul Fauchon
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.)
Nexter Munitions 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 EP1445573A1 publication Critical patent/EP1445573A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • 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
    • F42B14/068—Sabots characterised by the material

Definitions

  • the technical field of the invention is that of hooves for under calibrated projectiles.
  • the under calibrated projectiles include an under-calibrated bar held by a hoof at caliber.
  • the shoe is formed of several segments (at least two and usually three) and it releases the bar to the out of the gun barrel.
  • the hoof usually wears a sealing belt which is arranged in a groove fitted at the level of a part of the shoe to the caliber, part usually called "push plate” since it is at level of this that the gas pressure exerts propulsion.
  • the shoe increases the speed of the bar under calibrated. However, it constitutes a dead mass which consumes some of the kinetic energy available and so it's desirable to reduce the hoof mass to increase the speed, therefore the performance of the bar.
  • Such bars have longitudinal inertias and important and must be firmly supported when fired by the front and rear parts of the hoof.
  • GB2251676 describes for example a shoe whose segments are made up laminar elements of fiber composite material oriented.
  • the shoe according to the invention is lightened while having mechanical performance adapted to shooting constraints a very elongated bar (L / D> 30).
  • This shoe is also simple to manufacture and relatively inexpensive compared to a whole hoof composite for example.
  • the subject of the invention is a shoe for a projectile comprising at least two segments intended for surround and train an under calibrated bar, shoe with a gauge push plate, shoe characterized in that it comprises a body made in one light material, body carrying at least one longitudinal insert made of a material with high mechanical characteristics, insert which has indentations cooperating with a profile external of the bar to allow the training of this one, indentations which extend those carried by the body of shoe and which also cooperate with the external profile of the bar.
  • the material of the insert (s) will preferably have a longitudinal elastic modulus greater than or equal to 100 Giga Pascals and an elastic limit greater than or equal to 900 Mega Pascals.
  • the material of the insert (s) can thus be chosen among the following materials: titanium or titanium alloy, steel, composite material.
  • the insert will thinner at the push plate than on the side and other of this one.
  • Each insert may extend on either side of the thrust plate, the body comprising at the level of the plate pushing at least two bearing surfaces for the insert, surfaces arranged on either side of the plate thrust.
  • the body of each segment may include a longitudinal recess made in its plane of symmetry and intended to receive an insert.
  • the recess may pass radially through the body of the segment on either side of the push plate.
  • the insert can be made integral with the segment body by at least two screws arranged in the vicinity of the ends front and back of the insert.
  • the body of each segment may include at least two recesses longitudinal each made at a joint plane intended to come into contact with another segment when the shoe is assembled, the inserts being thus positioned at the inter-segment joint planes of the shoe.
  • Each recess can then have a profile cooperating with a complementary profile carried by the insert.
  • each joint plane may carry two recesses: one disposed in front of the push plate and another arranged behind the push plate, each recess being intended to receive a separate insert.
  • the recesses arranged on the body of each segment may extend on either side of the thrust plate, the body comprising at the level of the plate pushing at least two bearing surfaces for the insert, surfaces arranged on either side of the plate thrust.
  • Each insert can be made integral with a body of segment by at least one screw arranged at the level of the plate of the segment considered.
  • an under calibrated projectile 1 (or arrow projectile) includes a shoe 2 surrounding a bar 3 carrying a tail 4. This projectile 1 is intended to be fixed to a fuel socket not shown.
  • the shoe typically comprises three segments 2a, 2b, 2c which are made integral with each other by a belt 5, which also ensures gas tightness propellants in the barrel of the weapon (not shown), and by two retaining rings 12 and 13, one at the front and the other at the back of the hoof (rings can possibly be omitted).
  • the segments are in contact with each other at joint plane level.
  • the bar carries a thread (or grooves) which cooperates with a thread (or grooves) complementary to the hoof. Such an arrangement allows to ensure the translational training of the bar by the shoe.
  • a silicone seal 6 is placed between the belt 5 and the rear part of the shoe 2.
  • the shoe 2 comprises a plate of thrust 7 to the caliber arranged substantially at the level of the center of gravity of the bar 3.
  • the shoe extends from side and on the other side of the push plate 7 by a rear part 8 and a front part 9.
  • the diameter of the front parts 9 and rear 8 is steadily decreasing between the plate thrust 7 and the front or rear end of the shoe 2.
  • the front part 9 of the shoe carries arms 10 to the caliber regularly distributed angularly. There is an arm by segment, so here three arms for the hoof.
  • These arms form a bearing ensuring the guiding of the front part of the hoof inside the barrel of a weapon.
  • the shoe comprises a body made of a light material, for example alloy aluminum, body with at least one insert longitudinal 11, made of a material with high mechanical characteristics.
  • Light material means density material less than 3.
  • the segment body is preferably made of an aluminum alloy or possibly in composite.
  • material with high characteristics mechanical a material having a modulus of elasticity longitudinal greater than or equal to 100 Giga Pascals and a elastic limit greater than or equal to 900 Mega Pascals.
  • titanium or a titanium alloy e.g. maraging steel
  • a composite material for example a material based on oriented carbon fibers
  • FIGS. 2a, 2b show the shoe 2 without the bar 3, the belt 5 and the rings 12 and 13.
  • each segment 2a, 2b or 2c of the shoe comprises a longitudinal recess 14 which is produced in its plane of symmetry 15a, 15b or 15c and which is intended to receive a insert 11 (see more particularly Figures 3a, 3b and 3c).
  • the recess 14 passes through the body of the segment on the on the other side of the push plate 7 (see Figures 2a, 2b and section 3b). Such an arrangement facilitates the machining of the recess 14 of the shoe.
  • Each insert 11 is in contact with the bar 3 and has indentations (not shown: for example a threads or circular grooves) which cooperate with a external profile of the bar 3 to allow the training of this one.
  • the body of shoe 2 also has indentations analogues (not shown) which extend those worn by the inserts 11 and which cooperate with the external profile of the bar.
  • each insert 11 of its shoe segment (here by screws 16 arranged at each end of the insert).
  • each insert has tabs 28 which are housed in additional clearances carried by the hoof body. These tabs carry the thread receiving the fixing screw 16 and they ensure radial retention of the insert by relation to the hoof.
  • the hybrid shoe according to the invention is thus formed of the assembly of an aluminum body (light material but low mechanical characteristics) with inserts in one generally denser material (titanium or steel) but with high mechanical characteristics.
  • the materials are distributed in the shoe according to their adequacy to the mechanical stresses they must undergo.
  • the most mechanically constrained hoof areas are the middle parts of the front 9 and rear 8 zones because they must resist the great efforts of inertia longitudinal and transverse generated by the bar 3. The thickness of these areas is reduced and the material of the insert is predominant in these areas.
  • the hoof push plate 7 is less constrained mechanically. There is therefore no need to works a very mechanically efficient material at the level of this push plate. However, this material must be light because the hoof volume is important at this level.
  • the material of the hoof body will therefore be preponderant push plate level
  • the insert 11 is therefore thinner at level of the thrust plate 7 (FIG. 3c) only from the side and on the other side of this one ( Figure 3b).
  • Such an arrangement allows also increase the aluminum surface (hoof body) which is in contact with the bar at the level of the push plate 7. This improves resistance to hoof body 2 shears in the hoof area where the shear stresses are the strongest.
  • the body of the shoe 2 comprises at the level of the push plate 7 two bearing surfaces 17 and 18 for the insert. These surfaces are arranged on either side of the push plate 7.
  • the front bearing surfaces 18 and rear 17 provide training by the shoe body 2 front and rear parts of the insert 11 which are applied the inertia forces of the bar.
  • the bearing surfaces 17 and 18 are flat and inclined relative to the axis 19 of the shoe.
  • the insert 11 has a length which is chosen in such a way that it only covers the most constrained areas mechanically of the front and rear parts. It is so no need to extend the insert to the front ends and rear of the hoof which are less mechanically stressed than the median zones of these front 9 and rear 8 parts.
  • the rear length L R of the insert 11 between the rear support surface 17 and its rear end is between 50% and 70% of the length L 1 of the entire part rear 8 of the shoe (length between the rear support surface 17 and the rear end of the shoe).
  • the front length L F of the insert 11 between the front bearing surface 18 and its front end is between 40% and 70% of the length L 2 of the front part 9 of the shoe (length between the surface d 'front support 18 and the front end of the shoe).
  • the shoe according to the invention thus has a mass of 20 to 30% lower than homogeneous aluminum shoes while having satisfactory mechanical strength.
  • FIG. 4a A second embodiment is shown in Figures 4a, 4b, 4c, 5a and 5b.
  • This mode differs from the previous one in that the inserts 11 are arranged at the joint planes 20a, 20b and 20c which separate the different segments 2a, 2b and 2c.
  • this shoe comprises at the level of its front part and in place of the arms 10 a conical part 21 to caliber.
  • This conical part has a front pocket 22 intended to receive the aerodynamic flow external to the exit of the barrel of the weapon so as to facilitate the opening of the shoe.
  • each segment 2a, 2b or 2c has two longitudinal recesses 23 which are each made at a joint plane (20a, 20b or 20c). These recesses 23 are more particularly visible in Figures 5a and 5b.
  • the recesses 23 extend on either side of the push plate 7.
  • shoe body 2 comprises at the level of the push plate 7 at least two bearing surfaces 17 and 18 for insert 11. These bearing surfaces are arranged on one side and on the other side of the push plate 7.
  • Each insert 11 is made integral with a single segment of shoe by a screw 24 which is arranged at the level of the plate thrust 7 of the segment considered.
  • This screw is housed in a counterbore 25 carried by the insert 11 so as not to interfere with the assembly of the segments (see Figure 4c).
  • the axis of the screw 24 is perpendicular to the joint plane 20 considered on which a tapping is carried out allowing to receive the screw.
  • each insert has tabs 28 which are housed in additional clearances carried by the hoof body. These tabs ensure radial retention of the insert by relation to the hoof.
  • FIGS 6a and 6b show an alternative embodiment of this second embodiment.
  • each recess 23 has a profile 26, formed here by a succession of teeth oriented perpendicular to the axis 19 of the shoe. This profile toothed 26 cooperates with a complementary profile 27 carried by insert 11.
  • inserts 11 extend on either side of the push plate 7 and the body 2 comprises at the level of the push plate two bearing surfaces 17 and 18 for the insert.
  • Each insert is attached to a shoe segment by a screw 24.
  • the front and rear ends of the inserts have tabs 28 which are housed in additional clearances carried by the hoof body and which ensure radial retention of the insert relative to the shoe.
  • FIGS 7a and 7b show another variant of execution of this second embodiment.
  • each joint plane 20a, 20b and 20c carries two recesses 23a and 23b.
  • the recess 23a is disposed in front of the plate thrust 7 and the recess 23b is disposed behind the push plate.
  • Each recess 23a or 23b receives an insert 11a or 11b separate.
  • Each recess again carries a profile 26 which cooperates with a complementary profile 27 carried by the insert.
  • the profiles are formed by a succession of teeth oriented perpendicular to the axis 19 of the shoe.
  • each insert has tabs 28 which are housed in additional clearances carried by the hoof body and which ensure radial retention of the insert relative to the shoe.
  • Each insert is attached to a shoe segment for example by collage.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un sabot (2) pour un projectile (1) comprenant au moins deux segments destinés à entourer et entraîner un barreau (3) sous calibré, sabot comportant une plaque de poussée (7) au calibre et au moins une portée de guidage (10) au calibre. Ce sabot est caractérisé en ce qu'il comporte un corps réalisé en un matériau léger, corps portant au moins un insert longitudinal (11) réalisé en un matériau à hautes caractéristiques mécaniques, insert qui comporte des indentations coopérant avec un profil externe du barreau (3) pour permettre l'entraînement de celui ci, indentations qui prolongent celles portées par le corps et qui coopèrent aussi avec le profil externe du barreau. <IMAGE>

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des sabots pour projectiles sous calibrés.
D'une façon connue, les projectiles sous calibrés comprennent un barreau sous calibré maintenu par un sabot au calibre. Le sabot est formé de plusieurs segments (au moins deux et généralement trois) et il libère le barreau à la sortie du tube de l'arme. Le sabot porte habituellement une ceinture d'étanchéité qui est disposée dans une gorge aménagée au niveau d'une partie du sabot au calibre, partie appelée habituellement "plaque de poussée" puisque c'est au niveau de celle ci que s'exerce la pression des gaz propulsifs.
Le sabot permet d'accroítre la vitesse du barreau sous calibré. Il constitue cependant une masse morte qui consomme une partie de l'énergie cinétique disponible et il est donc souhaitable de réduire la masse du sabot pour accroítre la vitesse, donc les performances du barreau.
Par ailleurs les munitions sous calibrées actuelles ont un barreau de plus en plus long, cela afin d'accroítre les performances de perforation à l'impact sur une cible.
De tels barreaux ont des inerties longitudinale et transversale importantes et doivent être fermement soutenus lors du tir par les parties avant et arrière du sabot.
Or un renforcement de ces parties, par exemple par des nervures, conduit à un alourdissement du sabot donc à une perte de vitesse pour le barreau.
A titre d'exemple les brevets US5103735 et US5359938 décrivent un sabot qui porte des nervures permettant d'améliorer sa rigidité transversale.
Pour alléger le sabot on a proposé également de le réaliser en un matériau composite. Le brevet GB2251676 décrit par exemple un sabot dont les segments sont constitués d'éléments laminaires en matériau composite à fibres orientées.
Cette solution est cependant coûteuse de mise en oeuvre.
C'est le but de l'invention que de proposer un sabot permettant de pallier de tels inconvénients.
Ainsi le sabot selon l'invention est allégé tout en ayant des performances mécaniques adaptées aux contraintes de tir d'un barreau très allongé (L/D > 30).
Ce sabot est par ailleurs de fabrication simple et relativement peu coûteuse par rapport à un sabot tout composite par exemple.
Ainsi l'invention a pour objet un sabot pour un projectile comprenant au moins deux segments destinés à entourer et entraíner un barreau sous calibré, sabot comportant une plaque de poussée au calibre, sabot caractérisé en ce qu'il comporte un corps réalisé en un matériau léger, corps portant au moins un insert longitudinal réalisé en un matériau à hautes caractéristiques mécaniques, insert qui comporte des indentations coopérant avec un profil externe du barreau pour permettre l'entraínement de celui ci, indentations qui prolongent celles portées par le corps de sabot et qui coopèrent aussi avec le profil externe du barreau.
Le matériau du ou des inserts présentera de préférence un module d'élasticité longitudinale supérieur ou égal à 100 Giga Pascals et une limite élastique supérieure ou égale à 900 Méga Pascals.
Le matériau du ou des inserts pourra ainsi être choisi parmi les matériaux suivants : titane ou alliage de titane, acier, matériau composite.
Selon une caractéristique de l'invention l'insert sera plus mince au niveau de la plaque de poussée que de part et d'autre de celle ci.
Chaque insert pourra s'étendre de part et d'autre de la plaque de poussée, le corps comprenant au niveau de la plaque de poussée au moins deux surfaces d'appui pour l'insert, surfaces disposées de part et d'autre de la plaque de poussée.
Selon un premier mode de réalisation, le corps de chaque segment pourra comporter un évidement longitudinal réalisé dans son plan de symétrie et destiné à recevoir un insert.
L'évidement pourra traverser radialement le corps du segment de part et d'autre de la plaque de poussée.
L'insert pourra être rendu solidaire du corps de segment par au moins deux vis disposées au voisinage des extrémités avant et arrière de l'insert.
Selon un deuxième mode de réalisation, le corps de chaque segment pourra comporter au moins deux évidements longitudinaux réalisés chacun au niveau d'un plan de joint destiné à venir en contact avec un autre segment lorsque le sabot est assemblé, les inserts se trouvant ainsi positionnés au niveau des plans de joint inter-segments du sabot.
Chaque évidement pourra alors comporter un profil coopérant avec un profil complémentaire porté par l'insert.
Selon une variante, chaque plan de joint pourra porter deux évidements : un disposé en avant de la plaque de poussée et un autre disposé en arrière de la plaque de poussée, chaque évidement étant destiné à recevoir un insert distinct.
Alternativement, les évidements aménagés sur le corps de chaque segment pourront s'étendre de part et d'autre de la plaque de poussée, le corps comprenant au niveau de la plaque de poussée au moins deux surfaces d'appui pour l'insert, surfaces disposées de part et d'autre de la plaque de poussée.
Chaque insert pourra être rendu solidaire d'un corps de segment par au moins une vis disposée au niveau de la plaque de poussée du segment considéré.
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 représente en coupe longitudinale un projectile sous calibré équipé d'un sabot selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • les figures 2a et 2b sont deux vues du même sabot selon le premier mode de réalisation, vues dans lesquelles le barreau est retiré, la vue 2a étant une vue en coupe et la vue 2b une vue non coupée,
  • les figures 3a, 3b et 3c sont des coupes transversales de ce sabot, coupes réalisées au niveau des plans dont les traces sont repérées respectivement AA, BB et CC sur la figure 2a,
  • les figures 4a et 4b sont deux vues d'un sabot selon un deuxième mode de réalisation, vues dans lesquelles le barreau est retiré, la vue 4a étant une vue en coupe longitudinale et la vue 4b une vue non coupée,
  • la figure 4c est une vue de détail de la liaison de l'insert et d'un segment de sabot,
  • les figures 5a et 5b sont des coupes transversales de ce sabot, coupes réalisées au niveau des plans dont les traces sont repérées respectivement DD et EE sur la figure 4a,
  • les figures 6a et 6b représentent une variante d'exécution du sabot selon ce deuxième mode de réalisation, la vue 6a étant une vue en coupe longitudinale et la vue 6b une vue non coupée,
  • les figures 7a et 7b représentent une autre variante d'exécution du sabot selon ce deuxième mode de réalisation, la vue 7a étant une vue en coupe longitudinale et la vue 7b une vue non coupée.
En se reportant à la figure 1, un projectile sous calibré 1 (ou projectile flèche) comprend un sabot 2 entourant un barreau 3 portant un empennage 4. Ce projectile 1 est destiné à être fixé à une douille combustible non représentée.
Le sabot comprend d'une façon classique trois segments 2a, 2b, 2c qui sont rendus solidaires les uns des autres par une ceinture 5, qui assure également l'étanchéité aux gaz propulsifs dans le tube de l'arme (non représenté), et par deux bagues de maintien 12 et 13, une à l'avant et l'autre à l'arrière du sabot (bagues pouvant éventuellement être omises).
Les segments sont en contact les uns avec les autres au niveau de plans de joint. Le barreau porte un filetage (ou des gorges) qui coopère avec un filetage (ou des gorges) complémentaire du sabot. Une telle disposition permet d'assurer l'entraínement en translation du barreau par le sabot.
Un joint d'étanchéité silicone 6 est disposé entre la ceinture 5 et la partie arrière du sabot 2.
D'une façon classique le sabot 2 comporte une plaque de poussée 7 au calibre disposée sensiblement au niveau du centre de gravité du barreau 3. Le sabot se prolonge de part et d'autre de la plaque de poussée 7 par une partie arrière 8 et une partie avant 9. Le diamètre des parties avant 9 et arrière 8 est régulièrement décroissant entre la plaque de poussée 7 et l'extrémité avant ou arrière du sabot 2.
La partie avant 9 du sabot porte des bras 10 au calibre régulièrement répartis angulairement. Il y a un bras par segment, donc ici trois bras pour le sabot.
Ces bras forment une portée assurant le guidage de la partie avant du sabot à l'intérieur du tube d'une arme.
Conformément à l'invention le sabot comprend un corps réalisé en un matériau léger, par exemple en alliage d'aluminium, corps qui comporte au moins un insert longitudinal 11, réalisé en un matériau à hautes caractéristiques mécaniques.
On entend par matériau léger un matériau de densité inférieure à 3. Le corps de segment sera de préférence réalisé en un alliage d'aluminium ou bien éventuellement en composite.
On entend par matériau à hautes caractéristiques mécaniques un matériau présentant un module d'élasticité longitudinale supérieur ou égal à 100 Giga Pascals et une limite élastique supérieure ou égale à 900 Méga Pascals.
Ces performances mécaniques sont bien supérieures à celles de l'aluminium. On pourra par exemple choisir comme matériau des inserts : le titane ou un alliage de titane, un acier à haute performances (par exemple un acier maraging) ou un matériau composite (par exemple un matériau à base de fibres de carbone orientées).
Les figures 2a, 2b montrent le sabot 2 sans le barreau 3, la ceinture 5 et les bagues 12 et 13.
Conformément à ce premier mode de réalisation de l'invention, chaque segment 2a, 2b ou 2c du sabot comporte un évidement longitudinal 14 qui est réalisé dans son plan de symétrie 15a, 15b ou 15c et qui est destiné à recevoir un insert 11 (voir plus particulièrement les figures 3a, 3b et 3c).
L'évidement 14 traverse le corps du segment de part et d'autre de la plaque de poussée 7 (voir les figures 2a, 2b et la coupe 3b). Une telle disposition facilite l'usinage de l'évidement 14 du sabot.
Chaque insert 11 est en contact avec le barreau 3 et comporte des indentations (non représentées : par exemple un filetage ou des gorges circulaires) qui coopèrent avec un profil externe du barreau 3 pour permettre l'entraínement de celui ci.
Le corps du sabot 2 porte lui aussi des indentations analogues (non représentées) qui prolongent celles portées par les inserts 11 et qui coopèrent avec le profil externe du barreau.
Concrètement on solidarisera chaque insert 11 de son segment de sabot (ici par des vis 16 disposées au niveau de chaque extrémité de l'insert). On réalisera ensuite les indentations par une seule opération d'usinage simultané du corps de sabot 2 et des inserts 11. On assure ainsi une continuité parfaite des indentations entre les différents matériaux, ce qui facilite le montage du barreau 3.
Les extrémités avant et arrière de chaque insert comportent des languettes 28 qui se logent dans des dégagements complémentaires portés par le corps du sabot. Ces languettes portent le taraudage recevant la vis de fixation 16 et elles assurent un maintien radial de l'insert par rapport au sabot.
Le sabot hybride selon l'invention est ainsi formé de l'assemblage d'un corps d'aluminium (matériau léger mais à faible caractéristiques mécaniques) avec des inserts en un matériau généralement plus dense (titane ou acier) mais avec de hautes caractéristiques mécaniques.
Les matériaux sont répartis dans le sabot en fonction de leur adéquation aux contraintes mécaniques qu'ils doivent subir.
Les zones du sabot les plus contraintes mécaniquement sont les parties médianes des zones avant 9 et arrière 8 car elles doivent résister aux importants efforts d'inerties longitudinale et transversale engendrés par le barreau 3. L'épaisseur de ces zones est réduite et le matériau de l'insert est prépondérant au niveau de ces zones.
La plaque de poussée 7 du sabot est moins contrainte mécaniquement. Il n'est donc pas nécessaire de mettre en oeuvre un matériau très performant mécaniquement au niveau de cette plaque de poussée. Ce matériau devra par contre être léger car le volume de sabot est important à ce niveau.
Le matériau du corps de sabot sera donc prépondérant au niveau de la plaque de poussée
Comme cela est plus particulièrement visible sur les coupes (figures 3b et 3c) l'insert 11 est donc plus mince au niveau de la plaque de poussée 7 (figure 3c) que de part et d'autre de celle ci (figure 3b). Une telle disposition permet également d'augmenter la surface d'aluminium (corps de sabot) qui se trouve en contact avec le barreau au niveau de la plaque de poussée 7. On améliore ainsi la résistance au cisaillement du corps de sabot 2 dans la zone de sabot où les contraintes de cisaillement sont les plus fortes.
Par ailleurs le corps du sabot 2 comprend au niveau de la plaque de poussée 7 deux surfaces d'appui 17 et 18 pour l'insert. Ces surfaces sont disposées de part et d'autre de la plaque de poussée 7. Les surfaces d'appui avant 18 et arrière 17 assurent l'entraínement par le corps de sabot 2 des parties avant et arrière de l'insert 11 auxquelles sont appliqués les efforts d'inertie du barreau.
Les surfaces d'appui 17 et 18 sont planes et inclinées par rapport à l'axe 19 du sabot.
L'insert 11 a une longueur qui est choisie de telle façon qu'il ne couvre que les zones les plus contraintes mécaniquement des parties avant et arrière. Il est ainsi inutile de prolonger l'insert jusqu'aux extrémités avant et arrière du sabot qui sont moins contraintes mécaniquement que les zones médianes de ces parties avant 9 et arrière 8.
Ainsi, comme cela est visible sur la figure 2b, la longueur arrière LR de l'insert 11 entre la surface d'appui arrière 17 et son extrémité arrière est comprise entre 50% et 70% de la longueur L1 de toute la partie arrière 8 du sabot (longueur entre la surface d'appui arrière 17 et l'extrémité arrière du sabot).
De même la longueur avant LF de l'insert 11 entre la surface d'appui avant 18 et son extrémité avant est comprise entre 40% et 70% de la longueur L2 de la partie avant 9 du sabot (longueur entre la surface d'appui avant 18 et l'extrémité avant du sabot).
Le sabot selon l'invention a ainsi une masse de 20 à 30% inférieure à celle des sabot homogènes réalisés en aluminium tout en ayant une résistance mécanique satisfaisante.
Il en résulte une augmentation de la vitesse du barreau de l'ordre de 5% à 8%, donc un accroissement des performances.
Un deuxième mode de réalisation est représenté aux figures 4a, 4b, 4c, 5a et 5b.
Pour la clarté de l'exposé le sabot est représenté sur ces figures seul, sans le barreau, la ceinture et les bagues de maintien.
Ce mode diffère du précédent en ce que les inserts 11 sont disposés au niveau des plans de joint 20a, 20b et 20c qui séparent les différents segments 2a, 2b et 2c.
Par ailleurs, et d'une façon classique, ce sabot comporte au niveau de sa partie avant et à la place des bras 10 une partie conique 21 au calibre.
Cette partie conique comporte une poche avant 22 destinée à recevoir l'écoulement aérodynamique externe à la sortie du tube de l'arme de façon à faciliter l'ouverture du sabot.
Afin de recevoir les inserts, le corps de chaque segment 2a, 2b ou 2c comporte deux évidements longitudinaux 23 qui sont réalisés chacun au niveau d'un plan de joint (20a, 20b ou 20c). Ces évidements 23 sont plus particulièrement visibles sur les figures 5a et 5b.
Les évidements 23 s'étendent de part et d'autre de la plaque de poussée 7.
Là encore le corps de sabot 2 comprend au niveau de la plaque de poussée 7 au moins deux surfaces d'appui 17 et 18 pour l'insert 11. Ces surfaces d'appui sont disposées de part et d'autre de la plaque de poussée 7.
Chaque insert 11 est rendu solidaire d'un seul segment de sabot par une vis 24 qui est disposée au niveau de la plaque de poussée 7 du segment considéré.
Cette vis se loge dans un lamage 25 porté par l'insert 11 de façon à ne pas gêner l'assemblage des segments (voir la figure 4c).
L'axe de la vis 24 est perpendiculaire au plan de joint 20 considéré sur lequel est réalisé un taraudage permettant de recevoir la vis.
Là encore les extrémités avant et arrière de chaque insert comportent des languettes 28 qui se logent dans des dégagements complémentaires portés par le corps du sabot. Ces languettes assurent un maintien radial de l'insert par rapport au sabot.
Les figures 6a et 6b montrent une variante d'exécution de ce deuxième mode de réalisation.
Sur la figure 6a deux inserts 11 sont représentés et ils ne sont pas coupés.
Conformément à cette variante chaque évidement 23 comporte un profil 26, formé ici par une succession de dents orientées perpendiculairement à l'axe 19 du sabot. Ce profil denté 26 coopère avec un profil complémentaire 27 porté par l'insert 11.
Une telle disposition permet de répartir les efforts entre le corps de sabot 2 et l'insert 11 sur une surface plus importante. Elle permet également d'empêcher lors du tir tout mouvement axial relatif des inserts par rapport aux segments du sabot.
Là encore les inserts 11 s'étendent de part et d'autre de la plaque de poussée 7 et le corps 2 comprend au niveau de la plaque de poussée deux surfaces d'appui 17 et 18 pour l'insert. Chaque insert est fixé à un segment de sabot par une vis 24. Les extrémités avant et arrière des inserts comportent des languettes 28 qui se logent dans des dégagements complémentaires portés par le corps du sabot et qui assurent un maintien radial de l'insert par rapport au sabot.
Les figures 7a et 7b montrent une autre variante d'exécution de ce deuxième mode de réalisation.
Cette variante diffère de la précédente en ce que chaque plan de joint 20a, 20b et 20c porte deux évidements 23a et 23b. L'évidement 23a est disposé en avant de la plaque de poussée 7 et l'évidement 23b est disposé en arrière de la plaque de poussée.
Chaque évidement 23a ou 23b reçoit un insert 11a ou 11b distinct.
Chaque évidement porte là encore un profil 26 qui coopère avec un profil complémentaire 27 porté par l'insert.
Les profils sont formés par une succession de dents orientées perpendiculairement à l'axe 19 du sabot.
Ces profils permettent d'assurer la transmission des efforts d'inertie du barreau entre l'insert et le corps du sabot.
Les extrémités avant et arrière de chaque insert comportent des languettes 28 qui se logent dans des dégagements complémentaires portés par le corps du sabot et qui assurent un maintien radial de l'insert par rapport au sabot.
Avec cette variante il n'y a plus d'insert au niveau de la plaque de poussée, on réduit ainsi la masse du sabot.
Chaque insert est fixé à un segment du sabot par exemple par collage.

Claims (13)

  1. Sabot (2) pour un projectile (1) comprenant au moins deux segments destinés à entourer et entraíner un barreau (3) sous calibré, sabot (2) comportant une plaque de poussée (7) au calibre, sabot caractérisé en ce qu' il comporte un corps réalisé en un matériau léger, corps portant au moins un insert longitudinal (11) réalisé en un matériau à hautes caractéristiques mécaniques, insert qui comporte des indentations coopérant avec un profil externe du barreau (3) pour permettre l'entraínement de celui ci, indentations qui prolongent celles portées par le corps de sabot (2) et qui coopèrent aussi avec le profil externe du barreau.
  2. Sabot selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau du ou des inserts (11) présente un module d'élasticité longitudinale supérieur ou égal à 100 Giga Pascals et une limite élastique supérieure ou égale à 900 Méga Pascals.
  3. Sabot selon la revendication 2, caractérisé en ce que le matériau du ou des inserts (11) est choisi parmi les matériaux suivants : titane ou alliage de titane, acier, matériau composite.
  4. Sabot selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'insert (11) est plus mince au niveau de la plaque de poussée (7) que de part et d'autre de celle ci.
  5. Sabot selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque insert (11) s'étend de part et d'autre de la plaque de poussée (7), le corps comprenant au niveau de la plaque de poussée au moins deux surfaces d'appui (17,18) pour l'insert (11), surfaces disposées de part et d'autre de la plaque de poussée (7).
  6. Sabot selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps de chaque segment (2a,2b,2c) comporte un évidement longitudinal (14) réalisé dans son plan de symétrie et destiné à recevoir un insert (11).
  7. Sabot selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'évidement (14) traverse radialement le corps du segment (2a,2b,2c) de part et d'autre de la plaque de poussée (7).
  8. Sabot selon une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'insert (11) est rendu solidaire du corps de segment par au moins deux vis (16) disposées au voisinage des extrémités avant et arrière de l'insert (11).
  9. Sabot selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le corps de chaque segment (2a,2b,2c) comporte au moins deux évidements longitudinaux (23) réalisés chacun au niveau d'un plan de joint (20a,20b,20c) destiné à venir en contact avec un autre segment lorsque le sabot (2) est assemblé, les inserts (11) se trouvant ainsi positionnés au niveau des plans de joint inter-segments du sabot.
  10. Sabot selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque évidement (23) comporte un profil (26) coopérant avec un profil complémentaire (27) porté par l'insert (11).
  11. Sabot selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque plan de joint (20a,20b,20c) porte deux évidements (23a,23b), un disposé en avant de la plaque de poussée (7) et un autre disposé en arrière de la plaque de poussée (7), chaque évidement (23a,23b) étant destiné à recevoir un insert (11a, 11b) distinct.
  12. Sabot selon une des revendications 9 ou 10, caractérisé en ce que les évidements (23) aménagés sur le corps de chaque segment (2a,2b,2c) s'étendent de part et d'autre de la plaque de poussée (7), le corps comprenant au niveau de la plaque de poussée au moins deux surfaces d'appui (17,18) pour l'insert (11), surfaces disposées de part et d'autre de la plaque de poussée (7).
  13. Sabot selon la revendication 12, caractérisé en ce que chaque insert (11) est rendu solidaire d'un corps de segment (2a,2b,2c) par au moins une vis (24) disposée au niveau de la plaque de poussée (7) du segment considéré.
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