EP4147000A1 - Dispositif de guidage compact d'une masse reculante - Google Patents

Dispositif de guidage compact d'une masse reculante

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EP4147000A1
EP4147000A1 EP21728117.9A EP21728117A EP4147000A1 EP 4147000 A1 EP4147000 A1 EP 4147000A1 EP 21728117 A EP21728117 A EP 21728117A EP 4147000 A1 EP4147000 A1 EP 4147000A1
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EP
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cradle
weapon system
sleeve
rail
recoil
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EP21728117.9A
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German (de)
English (en)
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EP4147000B1 (fr
Inventor
Pierre SEPTFONS
Patrick Balbo
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Knds France
Original Assignee
Nexter Systems SA
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Publication date
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41A—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS COMMON TO BOTH SMALLARMS AND ORDNANCE, e.g. CANNONS; MOUNTINGS FOR SMALLARMS OR ORDNANCE
    • F41A25/00—Gun mountings permitting recoil or return to battery, e.g. gun cradles; Barrel buffers or brakes
    • F41A25/22—Bearing arrangements for the reciprocating gun-mount or barrel movement

Definitions

  • the object of the invention is a weapon system comprising a recoiling mass and a cradle.
  • the recoiling mass of a weapon comprises a weapon tube which is equipped at its rear with a breech sleeve.
  • the breech sleeve carries the breech ensuring the closure of the tube after placing the ammunition.
  • the breech can be a wedge breech or a screw breech.
  • the recoiling mass translates during firing relative to the cradle to allow the recoil of the barrel of the weapon following the firing of the ammunition.
  • Patent EP1072857 describes an example of a guide means which comprises prismatic pads integral with the cradle and which slide in corresponding grooves carried by a sled to which the barrel of the weapon is fixed.
  • the patent application US 2012/0266747 A1 is another example of the implementation of such a sled, and describes in particular a damped recoil weapon system comprising a recoil mass which slides relative to a cradle, the recoil mass comprising a gun barrel and a breech, being provided a pair of recoil brakes, integral with the cradle and connected to each other by flanges.
  • the guide of the receding mass relative to the cradle is provided by bars which are integral with the cradle and receive rails carried by a sled integral with the weapon tube.
  • a weapon system comprising a recoiling mass, including a breech sleeve and a weapon tube, and a cradle, the guidance being provided by bars which are carried by the cylinder head sleeve and slide in rails integral with the cradle. Recoil brakes and recuperators are provided, all housed in the cradle.
  • the weapon system can thus be lighter with reduced trunnion forces.
  • the object of the invention is a weapon system comprising a recoiling mass and a cradle, the recoiling mass comprising a weapon tube and a breech sleeve and translating during firing relative to the cradle and a guide means being provided to ensure the guidance of this recoil movement of the recoiling mass
  • weapon system characterized in that the guide means comprises at least one bar integral with the cradle and extending behind the weapon system, bar cooperating with at least one rail carried by the cylinder head sleeve, the cylinder head sleeve being connected to the cradle by two pairs of hydraulic or pneumatic recoil brakes, each rail being disposed between two brakes of the same pair, the body of each brake being integral cylinder head sleeve.
  • the sleeve may be extended at its front part by at least two wings, the guide rail or rails extending along the wings.
  • each bar may carry a shoe with a prismatic profile engaged in a complementary profile carried by the corresponding rail of the cylinder head sleeve.
  • the prismatic profile of the pad may include at least two pairs of spans each delimiting a V, the two Vs being positioned facing each other.
  • the rail of the cylinder head sleeve may comprise at least two pairs of surfaces complementary to those of the shoe and each delimiting a V, the two V being positioned opposite each other.
  • FIG. 1 shows in rear perspective a weapon system according to one embodiment of the invention, the recoiling mass being in the battery return position;
  • FIG. 1 is a rear view of the weapon system according to this embodiment of the invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the weapon system according to this embodiment of the invention, the section being taken along the plane of which the trace AA is identified at the ;
  • FIG. 1 is a perspective view of the sleeve alone.
  • a weapon system 1 according to one embodiment of the invention comprises a recoil mass 2 and a cradle 3.
  • This weapon system is for example intended to equip an armored vehicle not shown, for example a tank.
  • the cradle 3 is connected to the vehicle turret by a system of journals (not shown) making it possible to point the weapon system in elevation. These assemblies are classic and are therefore not shown here.
  • the recoil mass 2 comprises a weapon tube 2a on which is fixed a breech sleeve 2b.
  • the weapon tube 2a will, for example, be of large caliber, such as a tube with a caliber greater than 105mm.
  • the cylinder head sleeve 2b which is shown is a sleeve which carries a cylinder head closure by a screw 4 engaged in an axial conical thread of the sleeve.
  • Screw heads are well known to those skilled in the art, for example from patent FR2679990, and it is not necessary to describe them in detail.
  • the cradle 3 has a socket 3a in which the weapon tube 2a slides.
  • the sleeve 3a carries a flange 3b and it is extended by two bars 5.
  • the cylinder head sleeve 2b is connected to the cradle 3 by an elastic link which includes recoil brakes 7 and one or more recuperators (not shown).
  • Hydraulic recoil brakes 7 are well known and generally comprise a piston circulating in a cylinder and causing the expulsion of a fluid, most often oil. The rolling of the oil causes the braking. It is also known to provide pneumatic brakes, but the braking efficiency is lower.
  • recuperators The function of the recuperators is to bring the recoiling mass 2 back into battery after its recoil.
  • the brake is hydraulic, the fluid expelled from the brake is conducted through pipes to the recuperator where it compresses a gas whose expansion will lead to the recoil mass returning to the battery.
  • the weapon system 1 which is shown in the figures here comprises two pairs 6a, 6b of recoil brakes 7, hydraulic or pneumatic.
  • the body of each brake 7 is made integral with the cylinder head sleeve 2b, for example by screwing or by shrinking, and is positioned in a complementary cylindrical housing 14 of the sleeve 2b ( ).
  • the rod 9 of each recoil brake is fixed by screws to the flange 3b of the cradle 3 ( ).
  • Each bar 5 integral with the cradle 3 extends behind the weapon system, and cooperates with at least one rail 8 carried by the breech sleeve 2b. As seen on the , each rail 8 is arranged between two brakes 7 of the same pair 6a, 6b.
  • the sleeve 2b is extended at its front part by at least two wings 10, and the guide rail or rails 8 extend along the wings.
  • each bar 5 carries at its rear end a shoe 11 with a prismatic profile which is engaged in a complementary profile 12 ( ) produced by machining and which forms the corresponding rail 8 of the cylinder head sleeve 2b.
  • prismatic external profile is understood to mean a form of a polyhedron having as its base two equal and parallel polygons, the homologous sides of which are joined by parallelograms.
  • a prismatic shape has a non-circular section and whose section is constant along the prism. It therefore allows sliding along the axis of the prism (a straight line connecting the barycenters of the two equal and parallel bases) and prohibits any rotation around the axis of the prism.
  • a rectangular parallelepiped is a prism (rectangular base).
  • a skate whose section is a regular hexagon or not (as shown in the figures) is also a prism.
  • the prismatic profile of the pad 11 comprises at least two pairs 13a and 13b of spans which each define a V.
  • the two Vs thus formed are positioned vis-à-vis each other, in a symmetrical manner by relative to the plane P which is the plane of symmetry of the pads and which also contains the axis of the tube 2a of the weapon.
  • the profile 12 of the rail 8 of the cylinder head sleeve 2b comprises at least two pairs of surfaces which are complementary to the surfaces 13a and 13b of the shoe 11. They also each define a V, the two Vs thus formed being positioned opposite each other.
  • the recoiling mass 2 also includes the mass of the brake bodies 7.
  • the overall mass of the recoil mass 2 is thus increased, which makes it possible to reduce both the recoil forces and the length of the recoil.
  • Such an arrangement is favorable to integration into an armored vehicle turret and to an overall reduction in the mass of the weapon system, the cradle of which no longer has to be oversized.
  • the recoiling mass 2 translates during firing relative to the cradle 3 by the effect of the recoil.
  • the translational movement is guided, on the one hand by the cooperation of a cylindrical bearing surface of the tube 2a of the weapon with the sleeve 3a of the cradle 3, and on the other hand by the sliding of the two pads 11 on the profiles 12 rails 8 which are integral with the sleeve 2b.
  • the guide means here are particularly compact and that it is not necessary to provide additional rails on either side of the retreating mass.
  • the structure of the recoil mass incorporates the guide means formed by machining the profiles 12 of rails 8 on the cylinder head sleeve 2b itself. No dedicated sled is necessary, the cylinder head sleeve 2b carrying, in its very structure, part of the means for guiding.

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Abstract

L'invention a pour objet un système d'arme (1) comprenant une masse reculante (2) et un berceau (3), la masse reculante comprenant un tube d'arme (2a) et un manchon de culasse (2b) et se translatant lors du tir par rapport au berceau (3) et un moyen de guidage étant prévu pour assurer le guidage de ce mouvement de recul de la masse reculante (2). Ce système d'arme est caractérisé en ce que le moyen de guidage comprend au moins une barrette (5) solidaire du berceau (3) et s'étendant en arrière du système d'arme, barrette (5) coopérant avec au moins un rail porté par le manchon de culasse (2b). Le manchon de culasse (2b) est relié au berceau (3) par deux paires (6a,6b) de freins de recul (7) hydrauliques ou pneumatiques, chaque rail étant disposé entre deux freins (7) d'une même paire, le corps de chaque frein (7) étant solidaire du manchon de culasse (2b).

Description

    Dispositif de guidage compact d’une masse reculante.
  • L’invention a pour objet un système d’arme comprenant une masse reculante et un berceau.
  • D’une façon classique la masse reculante d’une arme comprend un tube d’arme qui est équipé à sa partie arrière d’un manchon de culasse.
  • Le manchon de culasse porte la culasse assurant la fermeture du tube après mise en place de la munition. La culasse pourra être une culasse à coin ou une culasse à vis.
  • La masse reculante se translate lors du tir par rapport au berceau pour permettre le recul du tube de l’arme consécutif au tir de la munition.
  • Il est donc nécessaire de prévoir un moyen permettant le guidage de ce recul.
  • Le brevet EP1072857 décrit un exemple d’un moyen de guidage qui comporte des patins prismatiques solidaires du berceau et qui coulissent dans des rainures correspondantes portées par un traineau auquel est fixé le tube de l’arme.
  • Une telle solution présente l’inconvénient d’imposer la mise en place d’un traîneau sur la masse reculante ce qui nuit à l’encombrement du système d’arme.
  • Par ailleurs il est nécessaire pour réduire les efforts et la longueur du recul de donner une masse importante à la masse reculante.
  • La demande de brevet US 2012/0266747 A1 est un autre exemple de mise en œuvre d’un tel traîneau, et décrit en particulier un système d’arme à recul amorti comprenant une masse reculante qui coulisse par rapport à un berceau, la masse reculante comprenant un tube d’arme et une culasse, étant prévue une paire de freins de recul, solidaires du berceau et reliés l’un à l’autre par des brides. Le guidage de la masse reculante par rapport au berceau est assuré par des barrettes qui sont solidaires du berceau et reçoivent des rails portés par un traîneau solidaire du tube d’arme.
  • On connaît également de la demande de brevet US 5 703 318 A un système d’arme comprenant une masse reculante, incluant un manchon de culasse et un tube d’arme, et un berceau, le guidage étant assuré par des barrettes qui sont portées par le manchon de culasse et coulissent dans des rails solidaires du berceau. Des freins de recul et des récupérateurs sont prévus, tous logés dans le berceau.
  • C’est le but de l’invention que de proposer un système d’arme dans lequel tout à la fois les efforts de recul se trouvent réduits et la masse du berceau se trouve réduite.
  • Le système d’arme peut être ainsi plus léger avec des efforts aux tourillons réduits.
  • Ainsi l’invention a pour objet un système d’arme comprenant une masse reculante et un berceau, la masse reculante comprenant un tube d’arme et un manchon de culasse et se translatant lors du tir par rapport au berceau et un moyen de guidage étant prévu pour assurer le guidage de ce mouvement de recul de la masse reculante, système d’arme caractérisé en ce que le moyen de guidage comprend au moins une barrette solidaire du berceau et s’étendant en arrière du système d’arme, barrette coopérant avec au moins un rail porté par le manchon de culasse, le manchon de culasse étant relié au berceau par deux paires de freins de recul hydrauliques ou pneumatiques, chaque rail étant disposé entre deux freins d’une même paire, le corps de chaque frein étant solidaire du manchon de culasse.
  • Selon un mode particulier de réalisation, le manchon pourra être prolongé à sa partie avant par au moins deux ailes, le ou les rails de guidage s’étendant le long des ailes.
  • Avantageusement, chaque barrette pourra porter un patin à profil prismatique engagé dans un profil complémentaire porté par le rail correspondant du manchon de culasse.
  • Selon un mode particulier de réalisation, le profil prismatique du patin pourra comprendre au moins deux paires de portées délimitant chacune un V, les deux V se trouvant positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre.
  • D’une façon parallèle, le rail du manchon de culasse pourra comprendre au moins deux paires de portées complémentaires de celles du patin et délimitant chacune un V, les deux V se trouvant positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre.
  • L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d’un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
  • montre en perspective arrière un système d’arme selon un mode de réalisation de l’invention, la masse reculante étant en position de retour en batterie ;
  • montre en perspective arrière ce même système d’arme, la masse reculante étant en position de recul maximal ;
  • est une vue arrière du système d’arme selon ce mode de réalisation de l’invention ;
  • est une vue en coupe longitudinale du système d’arme selon ce mode de réalisation de l’invention, la coupe étant réalisée suivant le plan dont la trace AA est repérée à la  ;
  • est une vue en perspective du manchon seul.
  • En se reportant aux figures 1 et 2, un système d’arme 1 selon un mode de réalisation de l’invention, comprend une masse reculante 2 et un berceau 3.
  • Ce système d’arme est par exemple destiné à équiper un véhicule blindé non représenté, par exemple un char.
  • Le berceau 3 est relié à la tourelle du véhicule par un système de tourillons (non représenté) permettant de réaliser un pointage en site du système d’arme. Ces montages sont classiques et ne sont donc pas figurés ici.
  • D’une façon également classique la masse reculante 2 comprend un tube d’arme 2a sur lequel est fixé un manchon de culasse 2b. Le tube d’arme 2a sera par exemple de gros calibre, tel qu’un tube de calibre supérieur à 105mm.
  • Le manchon de culasse 2b qui est représenté est un manchon qui porte une fermeture de culasse par une vis 4 engagée dans un taraudage conique axial du manchon.
  • Les culasses à vis sont bien connues de l’Homme du Métier, par exemple par le brevet FR2679990, et il n’est pas nécessaire de les décrire en détails.
  • Il serait également possible de prévoir un manchon de culasse portant une culasse à coin du type de celles décrites par exemple par les brevets EP747651 et EP321345.
  • Comme on le voit sur les figures, le berceau 3 comporte une douille 3a dans laquelle coulisse le tube d’arme 2a.
  • La douille 3a porte un flasque 3b et elle est prolongée par deux barrettes 5.
  • Le manchon de culasse 2b est relié au berceau 3 par un lien élastique qui comporte des freins de recul 7 et un ou plusieurs récupérateurs (non représentés). Les freins de recul hydrauliques 7 sont bien connus et comportent généralement un piston circulant dans un cylindre et provoquant l’expulsion d’un fluide, le plus souvent de l’huile. Le laminage de l’huile provoque le freinage. Il est également connu de réaliser des freins pneumatiques mais l’efficacité du freinage est moindre.
  • Les récupérateurs ont pour fonction de ramener la masse reculante 2 en batterie après son recul. Lorsque le frein est hydraulique, le fluide expulsé du frein est conduit par des canalisations vers le récupérateur où il comprime un gaz dont la détente conduira au retour en batterie de la masse reculante.
  • Le système d’arme 1 qui est représenté sur les figures comporte ici deux paires 6a, 6b de freins de recul 7, hydrauliques ou pneumatiques. Le corps de chaque frein 7 est rendu solidaire du manchon de culasse 2b, par exemple par vissage ou par frettage et se positionne dans un logement cylindrique complémentaire 14 du manchon 2b ( ). La tige 9 de chaque frein de recul est fixée par vis au flasque 3b du berceau 3 ( ).
  • Chaque barrette 5 solidaire du berceau 3 s’étend en arrière du système d’arme, et coopère avec au moins un rail 8 porté par le manchon de culasse 2b. Comme on le voit sur la , chaque rail 8 est disposé entre deux freins 7 d’une même paire 6a,6b.
  • Pour que le guidage soit réalisé sur toute la longueur du recul, et comme cela est plus particulièrement visible à la , le manchon 2b est prolongé à sa partie avant par au moins deux ailes 10, et le ou les rails de guidage 8 s’étendent le long des ailes.
  • Comme on le voit plus particulièrement sur les figures 3 et 4, chaque barrette 5 porte à son extrémité arrière un patin 11 à profil prismatique qui est engagé dans un profil complémentaire 12 ( ) réalisé par usinage et qui forme le rail 8 correspondant du manchon de culasse 2b.
  • On entend par profil externe prismatique une forme de polyèdre ayant pour base deux polygones égaux et parallèles dont les côtés homologues sont réunis par des parallélogrammes.
  • D’une façon simple, une forme prismatique a une section non circulaire et dont la section est constante le long du prisme. Elle permet donc un coulissement le long de l’axe du prisme (droite reliant les barycentres des deux bases égales et parallèles) et interdit toute rotation autour de l’axe du prisme. Un parallélépipède rectangle est un prisme (base rectangulaire). Un patin dont la section est un hexagone régulier ou non (comme représenté sur les figures) est également un prisme.
  • Comme on le voit clairement sur la , le profil prismatique du patin 11 comprend au moins deux paires 13a et 13b de portées qui délimitent chacune un V. Les deux V ainsi constitués sont positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre, d’une façon symétrique par rapport au plan P qui est le plan de symétrie des patins et qui contient aussi l’axe du tube 2a de l’arme.
  • Pour recevoir ce patin 11, le profil 12 du rail 8 du manchon de culasse 2b comprend au moins deux paires de portées qui sont complémentaires des portées 13a et 13b du patin 11. Elles délimitent elles aussi chacune un V, les deux V ainsi constitués étant positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre.
  • Une forme possible pour les patins 11 est décrite par le brevet EP1072857 auquel on pourra se reporter pour plus de détails. On notera que ce brevet décrit également un dispositif de réglage pour compenser l’usure, dispositif qui pourra avantageusement être mis en œuvre ici.
  • On remarque donc que, avec l’invention, la masse reculante 2 comporte aussi la masse des corps des freins 7.
  • On augmente ainsi la masse globale de la masse reculante 2 ce qui permet de réduire tout à la fois les efforts de recul et la longueur du recul. Une telle disposition est favorable à une intégration dans une tourelle de véhicule blindé et à une diminution globale de la masse du système d’arme dont le berceau n’a plus à être surdimensionné.
  • La masse reculante 2 se translate lors du tir par rapport au berceau 3 par l’effet du recul.
  • Le mouvement de translation est guidé, d’une part par la coopération d’une portée cylindrique du tube 2a de l’arme avec la douille 3a du berceau 3, et d’autre part par le glissement des deux patins 11 sur les profils 12 des rails 8 qui sont solidaires du manchon 2b.
  • On constate que les moyens de guidage sont ici particulièrement compacts et qu’il n’est pas nécessaire de prévoir des rails supplémentaires de part et d’autre de la masse reculante.
  • La structure de la masse reculante incorpore les moyens de guidage formés par des usinages des profils 12 de rails 8 sur le manchon de culasse 2b lui-même. Aucun traîneau dédié n’est nécessaire, le manchon de culasse 2b portant, dans sa structure même, une part des moyens permettant le guidage.
  • On a décrit un mode de réalisation dans lequel les barrettes 5 portent des patins 11 assurant le guidage. Il serait également possible de donner aux barrettes 5 elles même le profil prismatique qui coopère avec les rails 8.

Claims (5)

  1. Système d’arme (1) comprenant une masse reculante (2) et un berceau (3), la masse reculante comprenant un tube d’arme (2a) et un manchon de culasse (2b) et se translatant lors du tir par rapport au berceau (3) et un moyen de guidage étant prévu pour assurer le guidage de ce mouvement de recul de la masse reculante (2), système d’arme caractérisé en ce que le moyen de guidage comprend au moins une barrette (5) solidaire du berceau (3) et s’étendant en arrière du système d’arme, barrette (5) coopérant avec au moins un rail (8) porté par le manchon de culasse (2b), le manchon de culasse (2b) étant relié au berceau (3) par deux paires (6a,6b) de freins de recul (7) hydrauliques ou pneumatiques, chaque rail (8) étant disposé entre deux freins (7) d’une même paire (6a,6b), le corps de chaque frein (7) étant solidaire du manchon de culasse (2b).
  2. Système d’arme selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon (2b) est prolongé à sa partie avant par au moins deux ailes (10), le ou les rails de guidage (8) s’étendant le long des ailes (10).
  3. Système d’arme selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque barrette (5) porte un patin (11) à profil prismatique engagé dans un profil complémentaire (12) porté par le rail (8) correspondant du manchon de culasse (2b).
  4. Système d’arme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le profil prismatique du patin (11) comprend au moins deux paires (13a,13b) de portées délimitant chacune un V, les deux V se trouvant positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre.
  5. Système d’arme selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rail (8) du manchon de culasse comprend au moins deux paires de portées complémentaires de celles du patin (11) et délimitant chacune un V, les deux V se trouvant positionnés en vis-à-vis l’un de l’autre.
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