EP3489613A1 - Dispositif reducteur de bruit pour arme a feu - Google Patents

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EP3489613A1
EP3489613A1 EP18207988.9A EP18207988A EP3489613A1 EP 3489613 A1 EP3489613 A1 EP 3489613A1 EP 18207988 A EP18207988 A EP 18207988A EP 3489613 A1 EP3489613 A1 EP 3489613A1
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EP
European Patent Office
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flow
expansion chamber
distribution
gases
chamber
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EP18207988.9A
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German (de)
English (en)
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EP3489613B1 (fr
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Christophe Maraux
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Deltafluid
Original Assignee
Deltafluid
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Publication of EP3489613A1 publication Critical patent/EP3489613A1/fr
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/30—Silencers
    • 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
    • F41A21/00—Barrels; Gun tubes; Muzzle attachments; Barrel mounting means
    • F41A21/32—Muzzle attachments or glands
    • F41A21/36—Muzzle attachments or glands for recoil reduction ; Stabilisators; Compensators, e.g. for muzzle climb prevention

Definitions

  • the invention relates to a reducing or moderating noise / sound device, also called silent, intended to be associated with a firearm, and concerns in particular a gas flow and exhaust system in such a device.
  • the invention will be more particularly described with regard to semi-automatic or automatic firearms, without being limited thereto.
  • a silencer allows by being mounted at the end of a firearm to reduce the sounds produced by the weapon and reduce the recoil, ensuring the relaxation of the gas used to project the projectile.
  • a silencer is generally formed of a cylindrical body whose end is adaptable to the muzzle of the barrel of the weapon, the inside of the body constituting a gas decompression chamber and being provided with baffles slowing the flow of gases while leaving a passage for the exit of the projectile.
  • some silencers have their cylindrical wall with one or more closable exhaust orifices that open in case of detected overpressure and / or too high temperature.
  • the noise reducing device described in the patent EP2653821B1 comprises closable exhaust means able to evacuate a portion of the overpressure gases and whose opening is controlled when a temperature threshold value is reached.
  • the means used in this patent provide a significant decrease in overpressure. Nevertheless, it is always desirable to further improve the performance of a silencer, particularly with regard to its primary function relating to the reduction of the sound volume produced by the detonations of a weapon.
  • the object of the invention is to provide a noise reducing device which further contributes to a better reduction of noise, and advantageously greatly decreases or eliminates the blast effect, usually referred to as "blast”, and greatly helps to reduce the recoil of the weapon, while being relatively simple to manufacture.
  • the noise reduction device comprises a gas expansion chamber and a cylindrical central part communicating upstream with the expansion chamber and opening downstream on the outside, and in which the projectile is intended to pass. , characterized in that it comprises means for distribution / deflection and slowing of the flow of gas from the expansion chamber, said means being arranged around the central part by communicating with the expansion chamber and opening on the external, and being adapted to deflect a portion of the gases from the expansion chamber to generate a main flow flowing in the central portion and at least one secondary flow flowing in a separate volume formed around the central portion.
  • the gases from the weapon enter the combustion chamber and separate into several streams, a main stream propagating in the central part and at least one stream secondary being introduced into an annular cylindrical envelope which may comprise several longitudinal chambers of gas flow; the secondary flow (s) being further slowed in their progression from upstream to downstream.
  • the separation of the gases from the combustion chamber provides one or more secondary flows enveloping the main flow via a longitudinal partition, and the means for distributing and slowing down the flow of the gases which furthermore make it possible to slow down the secondary flows, generate according to the invention a significant decrease in noise and blast during the firing and the exit of the projectile; the decline of the weapon is also decreased.
  • upstream and downstream are understood to mean elements of the device in the context of the normal implementation of the device with a firearm, the upstream being located on the side of the weapon while the downstream corresponds to the opposite, part from which the projectile leaves.
  • distribution means means of distribution (or deviation) and slowing of the flow of gas are sometimes referred to as distribution means or distribution system.
  • the elements of the device of the invention are made of metallic material resistant to high temperatures and to corrosion.
  • the distribution and slowing means comprise a gas separation element / part which communicates with the expansion chamber and is downstream of said expansion chamber, and slowing elements arranged around the part. central (over all or part of the periphery of the outer surface of the central portion), along the volume defined by the outer surface of the central portion and a casing remote from the central portion.
  • the distribution and slowing means make it possible to slow the flow of the gases of the secondary flows, providing gases in contact with the wall / the metal partitioning of the central part, which are less hot than the gases of said central part.
  • the distribution and slowing means arranged around the central part comprise an outer envelope at a distance from the central part (this envelope with the external surface of the central part providing a volume in which the secondary flows), this envelope having a peripheral wall.
  • cylindrical which is full or includes one or more air intakes from the outside of the device.
  • the variant embodiment with the air intakes in the outer casing provides a relatively cool air inlet relative to the gases of the secondary flows, and the outside air sucked by the secondary flows in motion increases the volume of air. brewed air; the partitioning effect with the hot flow of the central part is thus increased.
  • this addition of fresh air will reduce the thermal signature of the silent device, and therefore its infrared radiation.
  • the distribution and slowing means comprise upstream and communicating with the expansion chamber, a distribution ring (forming a gas separation element / part) whose wall is provided with at least an orifice, in particular of a plurality of orifices, preferably the wall being inclined convergently from upstream to downstream.
  • the ring has a plurality of orifices distributed homogeneously around the circumference of the periphery, with a diameter that may be identical or not.
  • the crown could comprise as an orifice, a continuous peripheral opening / groove.
  • the means for distributing and slowing the flow of the gases have a cylindrical body in which the central part is arranged, and an outer casing remote from the body delimiting an annular cylindrical volume, in particular the volume being shared by comprising at least two separate chambers known as slowing chambers or secondary chambers of gas flows and in each of which is intended to run a secondary flow.
  • the means for distributing and slowing the flow of the gases comprise a plurality of flow-retarding elements, in particular in the form of staggered baffles, in particular the distribution and deceleration means comprising at least one chamber, preferably two slowing chambers each comprising flow retarding elements.
  • These slowing elements comprise solid partitions, preferably such as flanges, which are arranged adjacently and spaced in the longitudinal direction of the device and extend (radially) in planes perpendicular to the longitudinal axis of the device. , while being partially open to provide a succession of openings or access passages (preferably each partition being provided with a single passage), two consecutive access passages of two respective partitions being axially offset, in particular being diametrically opposed.
  • slowing elements require the secondary flux (es) to be deflected orthogonally to their direction of entry into the slowing chamber (s), the initial input direction being that of the longitudinal device.
  • the secondary flow or flows are forced to flow in the slowdown chambers along a sinuous path and in directions perpendicular to the longitudinal axis of the device.
  • the flows abut against each of the partitions and run orthogonally to the longitudinal axis of the device to reach the successive access passages, the paths along two successive partitions extending in two opposite directions by turning around each passage of access.
  • the configuration and the arrangement of these elements make it possible to maximize the slowing down of the secondary flow (s), which in the end results in a consequent reduction of the noise.
  • the means of distribution and slowing down comprise at least one chamber, preferably two chambers (longitudinal) each having, upstream, at least one upstream passageway of a gas stream (from the upstream of the device), and downstream, at least one output light for conveying at least one flow to the outside.
  • the upstream passage lights and the exit lights are arranged in planes transverse to the longitudinal axis of the device.
  • the orifices of the distribution ring which is arranged at the inlet of the distribution means and communicating with the expansion chamber, are axially offset with respect to the aforementioned upstream passage lumen (s).
  • the means for distributing and slowing the flow of the gases comprise at the distal end, downstream, an end piece comprising a plurality of exhaust holes (in a plane transverse to the longitudinal axis of the device) opening onto the outside. , preferably the exhaust holes being axially offset with respect to one or more output ports of the slowing chamber or chambers.
  • the distribution and slowing means comprise, preferably downstream, at least one closable vent capable of communicating with the interior of the central portion, said vent being closed by means of movable shutter, such as at least one bimetallic strip having a needle cooperating in the rest position with the vent, the bimetallic strip being deformable in response to a detected temperature rise, generating the opening of the vent.
  • the means of distribution and slowing down of the device of the invention provide a cladding phenomenon, the main flow is particularly hot, by one or more secondary streams that are less hot and slower, thus providing the consequent reduction in noise and a reduction in tear.
  • the entire discharge of the main and secondary flows out of the device is parallel to the trajectory of the projectile, parallel to the longitudinal axis of the device.
  • the ring with a limited number of orifices makes it possible to capture a flow of gas from the expansion chamber at the beginning of its slowing down.
  • the number, the shape and the size of the section of the orifices of the crown, the passage and exit lights of the secondary flows, the radial space separating the central part of the wall of the envelope, and the volume of the chambers of the slowdown are adapted in particular according to the caliber of the weapon, the principle of operation of the weapon, and the desired amount of secondary flow, in view of the desired results of decreasing sound and visual signatures when firing.
  • the silent device remains standard size with dimensions of the order of 15 to 20 cm long and less than 8 cm in diameter.
  • the invention also relates to a firearm to which is coupled a noise reduction device of the invention.
  • the noise reduction device or silencer 1 illustrated on the Figures 1 to 3 is intended to be coupled to the muzzle 1A of a barrel of a firearm.
  • the silencer 1 has a cylindrical general body of longitudinal axis X.
  • the expansion chamber 11 is hollow and cylindrical; it receives the propulsion gases emitted during the firing.
  • the central portion 2 In the axial continuity of the expansion chamber 11 is disposed the central portion 2 with the main pipe 21 through which is intended to pass the projectile and the main flow of gas.
  • the baffles 20 constitute, in a known manner, decompression chambers which make it possible to slow down the gases of said main stream.
  • the purpose of the distribution system 3 of the gas flow is to separate the gases from the expansion chamber 11 in several streams, on the one hand the main stream passing through the central part 2 (illustrated by the arrows F1 in the schematic figure 2 ), and secondly, at least one secondary flow traversing said sharing system 3, in particular two secondary flows in the embodiment illustrated in the figures (represented by the arrows F2 and F3 on the figure 2 ).
  • the distribution system 3 comprises flow retarding means 4 whose role is to slow down the secondary flow or flows.
  • the distribution system 3 comprises a hollow envelope 31 with a peripheral wall ( Figures 2 and 3 ), in which are housed the various components of said distribution system detailed below.
  • the peripheral wall may be full.
  • the wall 31 of the casing has one or more louvers 31 'of air intake from outside the device.
  • the distribution system 3 comprises in the example shown two secondary chambers 3A and 3B ( Figures 5 and 6 ) separated and arranged around said central portion 2.
  • the sharing system 3 is designed to generate two separate secondary flows which respectively run in the two semi-cylindrical secondary chambers 3A and 3B provided with flow-retarding means 4.
  • the secondary flow could be unique by forming a cylindrical annular flow flowing in a cylindrical annular volume around the central portion 2.
  • the distribution system 3 of the flow comprises, from upstream to downstream, a distribution ring 32 ( figures 3 and 7 ) provided with a plurality of orifices 32 ', a perforated upstream flange 33 which is provided with openings 33' whose number is advantageously less than the number of orifices 32 'of the crown, the secondary chambers 3A and 3B which communicate with the lights 33 'and in which are arranged the flow retarding means 4, and a downstream perforated flange 34 which is provided with output ports 34' which communicate with said secondary chambers 3A and 3B and open on the outside of the silencer.
  • the distribution ring 32 is substantially frustoconical comprising an inclined wall 32 "converging towards the longitudinal axis X from the upstream to the downstream of the silencer It has its upstream distal end 32A intended to be integrated in the chamber of expansion 11 and its downstream end 32B integral with the body 30.
  • the orifices 32 ' are distributed on the inclined periphery wall 32 "of the ring and open outwardly to the body 30 and facing the upstream flange 33.
  • the number of orifices 32' is example between 5 and 10.
  • the upstream flange 33 is annular and integral with the external face of the body 30. It is arranged at a distance and vis-à-vis the ring 32. In the example shown, the upstream flange 33 has two diametrically opposite slots 33 '. only one of which is visible on the figure 3 . The lights 33 'of the flange are offset relative to the axis of the orifices 32' of the ring 32.
  • the orifices 32 'of the ring make it possible to capture a portion of the gases from the expansion chamber 11 in order to generate the secondary flows.
  • the solid surface of the flange 33 combined with the reduced number of the lights 33 ' makes it possible to slow down the secondary flows emerging from the orifices 32' and then flowing between the volume defined by the ring gear 32 and the flange 33, and passing through said slots 33 'to penetrate in secondary rooms 3A and 3B.
  • the secondary chambers 3A and 3B extend parallel to the central part 2 and thus to the baffles 20. They form two closed and distinct spaces in the manner of two partial shells in an arc of a circle, symmetrical with respect to the axis X, and delimited by the external surface of the body 30, the casing 31 and the upstream and downstream flanges 33 and 34.
  • the secondary chambers 3A and 3B comprise the retarding means 4.
  • the latter comprise partially spaced sequential partitions 40 to 42, the individual openings (access passage for the flow) of two adjacent partitions not facing each other.
  • the retarding means 4 thus form an alternation of staggered baffles requiring the secondary flow of each chamber to circulate in a sinuous path allowing a slowdown of the flow of gas within each chamber.
  • the downstream flange 34 is similar to the upstream flange and comprises two symmetrical lights 34 'through which escape the respective flows of the secondary chambers 3A and 3B. The limited number of preferably single light 34 'per chamber further slows the flow.
  • an end piece 35 whose main surface arranged in a plane transverse to the X axis is perforated on the one hand at its center 35 'to allow the axial passage to the main flow escaping from the last baffle 20 of the central portion 2, and secondly at different locations on the circular periphery of the main surface, by example according to four exhaust holes 35 "from which the gases exit the secondary flows from the lights 34 '.
  • the muffler further comprises exhaust means, such as closable vents 36 (here two symmetrical vents in the embodiment) which are arranged in the body 30 to communicate with the interior of the interior. the central portion 2 and the secondary chambers 3A and 3B.
  • exhaust means such as closable vents 36 (here two symmetrical vents in the embodiment) which are arranged in the body 30 to communicate with the interior of the interior. the central portion 2 and the secondary chambers 3A and 3B.
  • vents 36 are provided downstream of the secondary chambers 3A and 3B of the distribution system 3.
  • Figures 5, 6 and 8 each vent 36 communicates with a secondary chamber for example tangentially to the outer peripheral surface of the body 30 between the last partition 42 and the downstream flange 34 via a passage 37.
  • the exhaust of the gases from the main stream of the central part 2 towards the vents 36 is made for example via an annular ring 22 ( Figures 4 to 6 ) has a plurality of orifices 23 over its entire periphery.
  • the gases escape through the orifices 23 and follow the periphery of the ring until meeting the vents 36 of the body 30 of the distribution system 3, the vents being arranged in the same transverse plane as that of the ring.
  • the vents 36 are closed by movable closing means 5 which are used for their opening in response to a detected temperature rise.
  • the closure means 5 are for example at least one bimetallic fixed at one of its ends to the distribution system 3 and provided at its opposite end with a needle 50 adapted to cooperate in the rest position with a vent 36 for 'seal.
  • the deformation of the bimetal causes the displacement of the needle 50 and therefore the opening of the vent.
  • the deformation is at a set temperature, for example of the order of a hundred degree.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment illustrated, especially with regard to the number and arrangement of the constituent elements of the distribution system and slowing down.
  • the invention relates to any device whose system of distribution / deviation and slowing of gas and enveloping the central part, generate from the expansion chamber at least one secondary flow distinct from the main flow through the central part of the device, the secondary flow providing a cladding of the main flow, and being furthermore advantageously slowed with respect to the main flow.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

Dispositif réducteur de bruit comportant une chambre d'expansion des gaz (11) et une partie centrale (2) cylindrique communiquant en amont avec la chambre d'expansion et débouchant en aval sur l'extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de répartition et de ralentissement (3) du flux des gaz depuis la chambre d'expansion (11), lesdits moyens étant agencés autour de la partie centrale (2) en communiquant avec la chambre d'expansion (11) et débouchant sur l'extérieur, et étant destinés à dévier une partie des gaz de la chambre de combustion pour engendrer un flux principal circulant dans la partie centrale et au moins un flux secondaire circulant dans un volume distinct formé autour de la partie centrale. Le dispositif procure une réduction significative du bruit et une diminution du recul de l'arme.

Description

  • L'invention porte sur un dispositif réducteur ou modérateur de bruit/son, dénommé encore silencieux, destiné à être associé à une arme à feu, et concerne en particulier un système d'écoulement et d'échappement des gaz dans un tel dispositif.
  • L'invention sera plus particulièrement décrite en regard d'armes à feu semi-automatiques ou automatiques, sans toutefois y être limitée.
  • Un silencieux permet en étant monté à l'extrémité d'une arme feu de réduire les sons produits par l'arme et d'en diminuer le recul, en assurant la détente des gaz ayant servi à la projection du projectile.
  • Un silencieux est généralement formé d'un corps cylindrique dont une extrémité est adaptable sur la bouche du canon de l'arme, l'intérieur du corps constituant une chambre de décompression des gaz et étant pourvu de chicanes ralentissant l'écoulement des gaz tout en ménageant un passage pour la sortie du projectile.
  • En raison de la cadence des tirs relatifs aux armes automatiques, les silencieux sont soumis à un risque élevé de surpression par accumulation des gaz et de hausse importante de température. Or ces deux phénomènes induisent plusieurs inconvénients tels que :
    • une dégradation des matériaux constitutifs du silencieux ;
    • une augmentation de la pression appliquée sur les parties mobiles de l'arme (culasse et chargeur) ;
    • une remontée des gaz vers la culasse de l'arme ;
    • une dégradation du silencieux qui peut être irréversible ;
    • un encrassement des parties mobiles de l'arme conduisant à des dysfonctionnements tels que l'enrayage de la culasse alors même que le chargeur poursuit son cycle de réarmement en munitions, ce qui constitue un risque notable pour l'utilisateur.
  • Pour pallier ces inconvénients, certains silencieux présentent leur paroi cylindrique dotée d'un ou de plusieurs orifices d'échappement obturables qui s'ouvrent en cas de surpression détectée et/ou de température trop élevée.
  • A titre d'exemple, le dispositif réducteur de bruit décrit dans le brevet EP2653821B1 comporte des moyens obturables d'échappement aptes à évacuer une partie des gaz de surpression et dont l'ouverture est commandée lorsqu'une valeur de seuil de température est atteinte. Les moyens mis en oeuvre dans ce brevet procurent une baisse significative des surpressions. Néanmoins, il est toujours souhaitable d'améliorer encore les performances d'un silencieux, en particulier au regard de sa fonction première relative à la diminution du volume sonore produit par les détonations d'une arme.
  • Aussi, l'objet de l'invention est de proposer un dispositif réducteur de bruit qui contribue encore à une meilleure réduction du bruit, et avantageusement, diminue très fortement, voire élimine l'effet de souffle, usuellement dénommé le « blast », et participe grandement à réduire le recul de l'arme, tout en étant relativement simple de fabrication.
  • Selon l'invention, le dispositif réducteur de bruit comporte une chambre d'expansion des gaz et une partie centrale cylindrique communiquant en amont avec la chambre d'expansion et débouchant en aval sur l'extérieur, et dans laquelle le projectile est destiné à passer, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de répartition/déviation et de ralentissement du flux des gaz depuis la chambre d'expansion, lesdits moyens étant agencés autour de la partie centrale en communiquant avec la chambre d'expansion et débouchant sur l'extérieur, et étant destinés à dévier une partie des gaz de la chambre d'expansion pour engendrer un flux principal circulant dans la partie centrale et au moins un flux secondaire circulant dans un volume distinct formé autour de la partie centrale.
  • Par conséquent, en position d'utilisation du dispositif de l'invention, les gaz en provenance de l'arme entrent dans la chambre de combustion et se séparent en plusieurs flux, un flux principal se propageant dans la partie centrale et au moins un flux secondaire s'introduisant dans une enveloppe cylindrique annulaire qui peut comprendre plusieurs chambres longitudinales de cheminement des gaz ; le ou les flux secondaires étant en outre ralentis dans leur progression d'amont en aval.
  • Ainsi, la séparation des gaz dès la chambre de combustion procure un ou des flux secondaires enveloppant le flux principal via un cloisonnement longitudinal, et les moyens de répartition et de ralentissement du flux des gaz qui permettent en outre de ralentir les flux secondaires, engendrent selon l'invention une diminution significative du bruit et du blast lors du tir et de la sortie du projectile ; le recul de l'arme s'en trouve également diminué.
  • Dans la suite de la description, les termes « amont», « aval», s'entendent en qualifiant des éléments du dispositif dans le cadre de la mise en oeuvre normale du dispositif avec une arme à feu, l'amont étant situé du côté de l'arme tandis que l'aval correspond à l'opposé, partie depuis laquelle sort le projectile.
  • Dans la suite de la description, les moyens de répartition (ou déviation) et de ralentissement du flux des gaz sont parfois dénommés moyens de répartition ou système de répartition.
  • Les éléments du dispositif de l'invention sont en matériau métallique résistant à des hautes températures et à la corrosion.
  • Selon une caractéristique, les moyens de répartition et de ralentissement comportent un élément/une pièce de séparation des gaz qui communique avec la chambre d'expansion et est en aval de ladite chambre d'expansion, et des éléments de ralentissement agencés autour de la partie centrale (sur toute ou partie de la périphérie de la surface externe de la partie centrale), le long du volume délimité par la surface externe de la partie centrale et d'une enveloppe distante de la partie centrale.
  • Les moyens de répartition et ralentissement permettent de ralentir l'écoulement des gaz des flux secondaires, procurant des gaz en contact avec la paroi/le cloisonnement métallique de la partie centrale, qui sont moins chauds que les gaz de ladite partie centrale.
  • Les moyens de répartition et ralentissement agencés autour de la partie centrale comportent une enveloppe extérieure à distance de la partie centrale (cette enveloppe avec la surface externe de la partie centrale procurant un volume dans lequel circule les flux secondaires), cette enveloppe présentant une paroi périphérique cylindrique qui est pleine ou bien comprend une ou plusieurs ouïes d'admission d'air en provenance de l'extérieur du dispositif. La variante de réalisation avec les ouïes d'admission d'air dans l'enveloppe extérieure procure une entrée d'air relativement frais par rapport aux gaz des flux secondaires, et l'air extérieur aspiré par les flux secondaires en mouvement augmente le volume d'air brassé ; l'effet de cloisonnement avec le flux chaud de la partie centrale est ainsi accru. De plus, cet ajout d'air frais fera chuter la signature thermique du dispositif silencieux, et donc son rayonnement infrarouge.
  • Dans un mode de réalisation, les moyens de répartition et de ralentissement comportent en amont et communiquant avec la chambre d'expansion, une couronne de répartition (formant un élément/une pièce de séparation des gaz) dont la paroi est pourvue d'au moins un orifice, notamment d'une pluralité d'orifices, de préférence la paroi étant inclinée convergente d'amont en aval. Dans un mode de réalisation préféré, la couronne comporte une pluralité d'orifices répartis de manière homogène sur le pourtour de la périphérie, avec un diamètre qui peut être identique ou non. En variante, la couronne pourrait comporter en tant qu'orifice, une ouverture/rainure périphérique continue.
  • Selon une autre caractéristique, les moyens de répartition et de ralentissement du flux des gaz présentent un corps cylindrique dans lequel est agencée la partie centrale, et une enveloppe extérieure à distance du corps délimitant un volume cylindrique annulaire, en particulier le volume étant partagé en comprenant au moins deux chambres distinctes dites chambres de ralentissement ou chambres secondaires des flux de gaz et dans chacune desquelles est destiné à cheminer un flux secondaire.
  • Avantageusement, les moyens de répartition et ralentissement du flux des gaz comportent une pluralité d'éléments de ralentissement de flux, notamment sous la forme de chicanes agencées en quinconce, en particulier les moyens de répartition et ralentissement comportant au moins une chambre, de préférence deux chambres de ralentissement comprenant chacune des éléments de ralentissement de flux.
  • Ces éléments de ralentissement comprennent des cloisons pleines, de préférence telles que des flasques, qui sont agencées de manière adjacente et espacées selon la direction longitudinale du dispositif et s'étendent de manière (radiale) dans des plans perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif, tout en étant ouvertes partiellement pour procurer une succession d'ouvertures ou passages d'accès (de préférence chaque cloison étant doté d'un seul passage), deux passages d'accès consécutifs de deux cloisons respectives étant axialement décalés, en particulier étant diamétralement opposés.
  • Ces éléments de ralentissement imposent au(x) flux secondaire(s) d'être dévié(s) orthogonalement à leur direction d'entrée dans la ou les chambres de ralentissement, la direction d'entrée initiale étant celle longitudinale du dispositif. La ou les flux secondaires sont obligés de circuler dans les chambres de ralentissement selon un cheminement sinueux et selon des directions perpendiculaires à l'axe longitudinal du dispositif. Les flux butent contre chacune des cloisons et les longent orthogonalement à l'axe longitudinal du dispositif pour atteindre les passages d'accès successifs, les trajets longeant deux cloisons successives s'étendant selon deux sens opposés en faisant demi-tour à chaque passage d'accès. La configuration et l'agencement de ces éléments permettent de maximiser le ralentissement du ou des flux secondaires, ce qui au final procure une réduction conséquente du bruit.
  • Selon encore une autre caractéristique, les moyens de répartition et ralentissement comportent au moins une chambre, de préférence deux chambres (longitudinales) présentant chacune, en amont, au moins une lumière de passage amont d'un flux de gaz (en provenance de l'amont du dispositif), et en aval, au moins une lumière de sortie destinée à acheminer au moins un flux vers l'extérieur. Les lumières de passage amont et les lumières de sortie sont disposées dans des plan transversaux à l'axe longitudinal du dispositif.
  • De préférence, les orifices de la couronne de répartition qui est agencée à l'entrée des moyens de répartition et communiquant avec la chambre d'expansion, sont axialement décalés par rapport à la ou aux lumières de passage amont précitées.
  • Avantageusement, les moyens de répartition et ralentissement du flux des gaz comportent en extrémité distale, aval, une pièce d'extrémité comportant une pluralité de trous d'échappement (dans un plan transversal à l'axe longitudinal du dispositif) débouchant sur l'extérieur, de préférence les trous d'échappement étant axialement décalés par rapport à une ou des lumières de sortie de la ou des chambres de ralentissement.
  • Selon une caractéristique avantageuse dans une variante de réalisation, les moyens de répartition et ralentissement comportent, de préférence vers l'aval, au moins un évent obturable apte à communiquer avec l'intérieur de la partie centrale, ledit évent étant fermé par des moyens d'obturation mobiles, tels qu'au moins un bilame doté d'un pointeau coopérant en position de repos avec l'évent, le bilame étant déformable en réponse à une élévation de température détectée, engendrant l'ouverture de l'évent.
  • Ainsi, les moyens de répartition et ralentissement du dispositif de l'invention procurent un phénomène de gainage, du flux principal particulièrement chaud, par un ou des flux secondaires moins chauds et plus lents, procurant la réduction conséquente du bruit et une diminution du recul de l'arme.
  • L'ensemble de l'évacuation des flux principal et secondaire en sortie du dispositif se fait parallèlement à la trajectoire du projectile, parallèlement à l'axe longitudinal du dispositif.
  • La couronne avec un nombre limité d'orifices permet de capter un flux de gaz depuis la chambre d'expansion en débutant son ralentissement. Le nombre, la forme et la dimension de la section des orifices de la couronne, des lumières de passage et de sortie des flux secondaires, l'espace radial séparant la partie centrale de la paroi de l'enveloppe, et le volume des chambres de ralentissement sont adaptés notamment en fonction du calibre de l'arme, du principe de fonctionnement de l'arme, et de la quantité souhaité de flux secondaire, au regard des résultats recherchés de diminution des signatures sonore et visuelle lors du tir.
  • Le dispositif silencieux reste d'encombrement standard en présentant des dimensions de l'ordre de 15 à 20 cm de long et inférieur à 8 cm de diamètre.
  • L'invention est également relative à une arme à feu à laquelle est couplée un dispositif réducteur de bruit suscité de l'invention.
  • La présente invention est maintenant décrite à l'aide d'exemples uniquement illustratifs et nullement limitatifs de la portée de l'invention, et à partir des illustrations ci-jointes, dans lesquelles :
    • La figure 1 est une vue de côté d'un dispositif réducteur de bruit selon l'invention couplé à la bouche d'un canon d'une arme à feu ;
    • La figure 2 est une vue schématique en coupe longitudinale du dispositif réducteur de bruit de l'invention ;
    • La figure 3 est une vue en perspective éclatée partielle du dispositif de la figure 1 montrant notamment le système de répartition et ralentissement des gaz ;
    • La figure 4 est une vue en perspective éclatée de la partie centrale du dispositif dans laquelle est destinée à passer le projectile de l'arme, cette partie étant destinée à être logée dans le système de répartition et ralentissement ;
    • La figure 5 est une vue en coupe longitudinale et axiale du dispositif des figures 1 et 3, montrant des moyens d'échappement obturables du système de répartition ;
    • La figure 6 est une vue en coupe longitudinale du dispositif et de dessus des figures 1 et 3 ;
    • La figure 7 est une vue en perspective d'une partie non visible du système de répartition de la figure 3 ;
    • La figure 8 représente une vue en perspective de détail de la figure 3 d'un moyen d'échappement obturable.
  • Le dispositif réducteur de bruit ou silencieux 1 illustré sur les figures 1 à 3 est destiné à être couplé à la bouche 1A d'un canon d'une arme à feu.
  • Le silencieux 1 présente un corps général cylindrique d'axe longitudinal X.
  • En regard des figures 1 à 7, le silencieux 1 comporte selon l'invention d'amont en aval :
    • une entrée 10 qui coopère avec la bouche 1A de l'arme par exemple par vissage ou encliquetage,
    • une chambre d'expansion 11 qui suit immédiatement l'entrée 10,
    • une partie centrale 2 usuelle dotée de chicanes 20 (« baffle » en anglais) aboutées les unes aux autres et ménageant une conduite centrale et axiale 21 du silencieux dans laquelle est guidé le projectile tiré par l'arme et chemine un flux principal des gaz,
    • un système de répartition/déviation et ralentissement 3 du flux des gaz de propulsion qui sont émis dans la chambre d'expansion 11, le système de répartition 3 communiquant avec la chambre d'expansion 11 et comportant un corps creux cylindrique 30 qui permet d'accueillir la partie centrale 2 communiquant elle aussi avec la chambre d'expansion, ledit système de répartition ayant pour rôle de créer au moins un flux secondaire distinct du flux principal cheminant dans la conduite axiale 21 de la partie centrale 2, ledit au moins un flux secondaire s'écoulant dans au moins un volume 3A qui est distinct de la partie centrale 2 et est ménagé autour de ladite partie centrale,
    • une pièce terminale 12 qui forme la sortie du silencieux et permet de bloquer l'agencement du système de répartition 3 et la partie centrale 2.
  • La chambre d'expansion 11 est creuse et cylindrique ; elle reçoit les gaz de propulsion émis lors du tir.
  • Dans la continuité axiale de la chambre d'expansion 11, est disposée la partie centrale 2 avec la conduite principale 21 à travers laquelle est destiné à passer le projectile et le flux principal des gaz. Les chicanes 20 constituent de manière connue des chambres de décompression qui permettent de ralentir les gaz dudit flux principal.
  • A l'extrémité aval de la chambre d'expansion 11 et autour de la partie centrale 2, est associé le système de répartition 3 du flux des gaz.
  • Le système de répartition 3 du flux des gaz a pour but de séparer les gaz de la chambre d'expansion 11 en plusieurs flux, d'une part le flux principal parcourant la partie centrale 2 (illustré par les flèches F1 sur la figure schématique 2), et d'autre part, au moins un flux secondaire parcourant ledit système de partage 3, en particulier deux flux secondaires dans l'exemple de réalisation illustré sur les figures (représentés par les flèches F2 et F3 sur la figure 2). En outre, le système de répartition 3 comporte des moyens de ralentissement de flux 4 ayant pour rôle de ralentir le ou les flux secondaires.
  • Le système de répartition 3 comporte une enveloppe creuse 31 à paroi périphérique (figures 2 et 3), dans laquelle sont logés les différents composants dudit système de répartition détaillés plus loin.
  • La paroi périphérique peut être pleine. En variante comme schématisé sur les figures 2, 3 et 6, la paroi 31 de l'enveloppe comporte une ou plusieurs ouïes 31' d'admission d'air en provenance de l'extérieur du dispositif.
  • Le système de répartition 3 comporte dans l'exemple représenté deux chambres secondaires 3A et 3B (figures 5 et 6) séparées et disposées autour ladite partie centrale 2.
  • Dans l'exemple de réalisation nullement limitatif illustré ici, le système de partage 3 est conçu pour engendrer deux flux secondaires séparés qui cheminent respectivement dans les deux chambres secondaires semi-cylindriques 3A et 3B dotés des moyens de ralentissement de flux 4.
  • En variante, le flux secondaire pourrait être unique en formant un flux annulaire cylindrique circulant dans un volume annulaire cylindrique autour de la partie centrale 2.
  • Le système de répartition 3 du flux comporte d'amont en aval, une couronne de répartition 32 (figures 3 et 7) pourvue d'une pluralité d'orifices 32', un flasque amont perforé 33 qui est dotée de lumières 33' dont le nombre est avantageusement inférieur au nombre d'orifices 32' de la couronne, les chambres secondaires 3A et 3B qui communiquent avec les lumières 33' et dans lesquelles sont agencés les moyens de ralentissement de flux 4, et un flasque perforé aval 34 qui est doté de lumières de sortie 34' qui communiquent avec lesdites chambres secondaires 3A et 3B et débouchent sur l'extérieur du silencieux.
  • En regard de la figure 7, la couronne de répartition 32 est sensiblement tronconique en comprenant une paroi inclinée 32" convergente vers l'axe longitudinal X depuis l'amont vers l'aval du silencieux. Elle présente son extrémité distale amont 32A destinée à être intégrée dans la chambre d'expansion 11 et son extrémité aval 32B solidaire du corps 30. Les orifices 32' sont répartis sur la paroi périphérie inclinée 32" de la couronne et débouchent extérieurement au corps 30 et en regard du flasque amont 33. Le nombre des orifices 32' est par exemple compris entre 5 et 10.
  • Le flasque amont 33 est annulaire et solidaire de la face externe du corps 30. Il est agencé à distance et en vis-à-vis de la couronne 32. Dans l'exemple représenté, le flasque amont 33 comporte deux lumières 33' diamétralement opposées dont une seule est visible sur la figure 3. Les lumières 33' du flasque sont décalées par rapport à l'axe des orifices 32' de la couronne 32.
  • Les orifices 32' de la couronne permettent de capter une partie des gaz de la chambre d'expansion 11 pour engendrer les flux secondaires. La surface pleine du flasque 33 combinée au nombre réduit des lumières 33' permet de ralentir les flux secondaires débouchant des orifices 32' puis circulant entre le volume délimité par la couronne 32 et le flasque 33, et passant au travers desdites lumières 33' pour pénétrer dans les chambres secondaires 3A et 3B.
  • Les chambres secondaires 3A et 3B s'étendent parallèlement à la partie centrale 2 et donc aux chicanes 20. Elles forment deux espaces fermés et distincts à la manière de deux coques partielles en arc de cercle, symétriques par rapport à l'axe X, et délimitées par la surface externe du corps 30, l'enveloppe 31 et les flasques amont 33 et aval 34.
  • Les chambres secondaires 3A et 3B comportent les moyens de ralentissement 4. Ces derniers comprennent des cloisons séquentielles et espacées 40 à 42 ouvertes partiellement, les ouvertures individuelles (passage d'accès pour le flux) de deux cloisons adjacentes n'étant pas en regard. Les moyens de ralentissement 4 forment ainsi une alternance de chicanes disposées en quinconce obligeant le flux secondaire de chaque chambre à circuler selon un chemin sinueux permettant un ralentissement du flux des gaz au sein de chaque chambre. Le flasque aval 34 est similaire au flasque amont et comporte deux lumières 34' symétriques par où s'échappent les flux respectifs des chambres secondaires 3A et 3B. Le nombre limité de préférence à une seule lumière 34' par chambre permet encore de ralentir le flux.
  • De préférence, en extrémité libre aval du système de répartition 3 et de l'enveloppe 31, à la suite du flasque aval 34 est disposée une pièce d'extrémité 35 dont la surface principale agencée dans un plan transversal à l'axe X est trouée, d'une part en son centre 35' pour laisser le passage axial au flux principal s'échappant de la dernière chicane 20 de la partie centrale 2, et d'autre part en différents endroits sur la périphérie circulaire de la surface principale, par exemple selon quatre trous d'échappement 35" par où sortent les gaz des flux secondaires issus des lumières 34'.
  • Dans une variante de réalisation, le silencieux comporte en outre des moyens d'échappement, tels que des évents 36, obturables (ici deux évents symétriques dans l'exemple de réalisation) qui sont agencés dans le corps 30 pour communiquer avec l'intérieur de la partie centrale 2 et les chambres secondaires 3A et 3B.
  • De préférence, les évents 36 sont prévus vers l'aval des chambres secondaires 3A et 3B du système de répartition 3. En regard des figures 5, 6 et 8, chaque évent 36 communique avec une chambre secondaire par exemple tangentiellement à la surface périphérique externe du corps 30 entre la dernière cloison 42 et le flasque aval 34 via un passage 37.
  • L'échappement des gaz du flux principal de la partie centrale 2 vers les évents 36 se fait par exemple via une bague annulaire 22 (figures 4 à 6) dotée d'une pluralité d'orifices 23 sur l'ensemble de sa périphérie. Les gaz s'échappent par les orifices 23 et suivent le pourtour de la bague jusqu'à rencontrer les évents 36 du corps 30 du système de répartition 3, les évents étant disposés dans le même plan transversal que celui de la bague.
  • Les évents 36 sont fermés par des moyens d'obturation mobiles 5 qui sont mis en oeuvre pour leur ouverture en réponse à une élévation de température détectée. Les moyens d'obturation 5 sont par exemple au moins un bilame fixé à l'une de ses extrémités au système de répartition 3 et pourvu à son extrémité opposée d'un pointeau 50 apte à coopérer en position de repos avec un évent 36 pour l'obturer. La déformation du bilame engendre le déplacement du pointeau 50 et par conséquent l'ouverture de l'évent. La déformation se fait à une température de consigne, par exemple de l'ordre d'une centaine de degré. Ainsi une partie du flux principal vers la sortie du silencieux s'échappe par les évents 36 pour rejoindre les flux secondaires, participant encore à la réduction du bruit.
  • L'invention n'est nullement limitée à l'exemple de réalisation illustré, notamment au regard du nombre et de l'agencement des éléments constitutifs du système de répartition et de ralentissement. L'invention porte sur tout dispositif dont le système de répartition/déviation et ralentissement des gaz et d'enveloppement de la partie centrale, engendrent dès la chambre d'expansion au moins un flux secondaire distinct du flux principal traversant la partie centrale du dispositif, le flux secondaire procurant un gainage du flux principal, et étant en outre avantageusement ralenti par rapport au flux principal.

Claims (11)

  1. Dispositif réducteur de bruit (1) comportant une chambre d'expansion des gaz (11) et une partie centrale (2) cylindrique communiquant en amont avec la chambre d'expansion et débouchant en aval sur l'extérieur, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de répartition et de ralentissement (3) du flux des gaz depuis la chambre d'expansion (11), lesdits moyens étant agencés autour de la partie centrale (2) en communiquant avec la chambre d'expansion (11) et débouchant sur l'extérieur, et étant destinés à dévier une partie des gaz de la chambre d'expansion pour engendrer un flux principal circulant dans la partie centrale et au moins un flux secondaire circulant dans un volume distinct formé autour de la partie centrale.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de répartition et de ralentissement (3) du flux des gaz comportent un élément de séparation des gaz (32) qui communique avec la chambre d'expansion et est en aval de ladite chambre d'expansion (11), et des éléments de ralentissement (33', 4, 34') agencés autour de la partie centrale (2).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de répartition et de ralentissement (3) comportent en amont et communiquant avec la chambre d'expansion (11), une couronne de répartition (32) dont la paroi (32") est pourvue d'au moins un orifice, notamment d'une pluralité d'orifices (32'), de préférence la paroi (32") étant inclinée convergente d'amont en aval.
  4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition et de ralentissement (3) comportent une enveloppe extérieure (31) à distance de la partie centrale, ladite enveloppe présentant une paroi périphérique cylindrique qui est pleine ou bien qui comprend une ou plusieurs ouïes (31') d'admission d'air en provenance de l'extérieur du dispositif.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition et de ralentissement (3) du flux des gaz présentent un corps cylindrique (30) dans lequel est agencée la partie centrale (2), et une enveloppe extérieure (31) à distance du corps (30) délimitant un volume cylindrique annulaire, en particulier le volume étant partagé en comprenant au moins deux chambres distinctes (3A, 3B) dites chambres secondaires des flux de gaz et dans chacune desquelles est destiné à cheminer un flux secondaire.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition et ralentissement (3) comportent une pluralité d'éléments de ralentissement de flux (4), notamment sous la forme de chicanes agencées en quinconce, en particulier les moyens de répartition et ralentissement (3) comportant au moins une chambre, de préférence deux chambres de ralentissement (3A, 3B) comprenant chacune des éléments de ralentissement de flux (4).
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition et ralentissement (3) comportent au moins une chambre, de préférence deux chambres (3A, 3B) présentant chacune, en amont, au moins une lumière de passage (33') d'un flux de gaz, et en aval, au moins une lumière de sortie (34') destinée à acheminer au moins un flux vers l'extérieur.
  8. Dispositif selon les revendications 3 et 7, caractérisé en ce que les orifices (32') de la couronne de répartition (32) sont axialement décalés par rapport à la ou aux lumières de passage amont (33').
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que les moyens de répartition et ralentissement (3) du flux des gaz comportent en extrémité distale aval une pièce d'extrémité (35) comportant une pluralité de trous d'échappement (35") débouchant sur l'extérieur, de préférence les trous d'échappement (35") étant axialement décalés par rapport à une ou des lumières de sortie de la ou des chambres de ralentissement (3A, 3B).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de répartition et ralentissement (3) comportent, de préférence vers l'aval, au moins un évent (36) obturable apte à communiquer avec l'intérieur de la partie centrale (2), ledit évent (36) étant fermé par des moyens d'obturation mobiles (5), tels qu'au moins un bilame doté d'un pointeau (60) coopérant avec l'évent, le bilame étant déformable en réponse à une élévation de température détectée.
  11. Arme à feu à laquelle est couplée un dispositif réducteur de bruit selon l'une quelconque des revendications précédentes.
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