FR2484625A1 - Canon a charge propulsive liquide regeneratrice a deux pistons creux coaxiaux; mecanisme de canon et structure de culasse - Google Patents

Abstract

LE CANON SELON L'INVENTION COMPORTE UNE CULASSE 20 DANS LAQUELLE PEUVENT SE DEPLACER DEUX PISTONS CREUX 4, 25 COAXIAUX. SOUS L'EFFET DE LA COMBUSTION DANS LA CHAMBRE 30 L'UN DES PISTONS 25 RECULE PAR RAPPORT A L'AUTRE 4, PROVOQUANT L'INJECTION DE LIQUIDE PROPULSEUR DANS LA CHAMBRE PAR DES CANAUX 33 QUI SONT OUVERTS ET FERMES PAR LE MOUVEMENT RELATIF DES PISTONS.

Description

CANON A CHARGE PROPULSIVE LIQUIDE REGENERATRICE A DEUX

PISTONS CREUX COAXIAUX; MECANISME DE CANON ET STRIICTU'RE

DE CULASSE

La présente invention se rapporte aux canons à

charge propulsive liquide utilisant des pistons à sur-

faces différentielles pour assurer une injection conti-

nue ou régénératrice d'un liquide propulseur dans la chambre de combustion et, plus particulièrement, des ca-

nons de ce genre qui comportent plusieurs pistons coa-

xiaux agencés de manière à assurer un effet relatif de piston comme moyen de contrôler l'injection de liquide

propulseur; plus particulièrement, l'invention con-

cerne des configurations permettant l'insertion d'un

projectile par la structure de culasse du canon.

La présente invention concerne donc de nouvelles structures de culasse, de récepteur et de chambre de combustion pour des canons à charge propulsive liquide utilisant des pistons à surfaces différentielles pour produire une injection continue ou régénératrice d'une

charge propulsive liquide dans la chambre de combus-

tion pendant la partie de combustion du cycle. Plus particulièrement, l'invention concerne des canons dans lesquels plusieurs pistons coaxiaux sont utilisés pour

commander le volume de la charge, la vitesse d'injec-

tion d'une charge propulsive liquide, le mouvement d'une pièce de réaction, la vitesse de combustion,

l'augmentation de pression et les variations de pres-

sion des gaz de combustion pendant le cycle de tir.

L'injection régénératrice de charges propulsives

liquides (c'est-à-dire l'injection d'une charge propul-

sive dans une chambre de combustion en utilisant des forces développées par la combustion elle-même pendant la phase de combustion) offre des avantages inhérents

sur les systèmes à charge fixe (c'est-à-dire l'inser-

tion d'une quantité discrète de charge propulsive li-

quide dans la chambre de tir pendant une phase de

charge qui est terminée avant le tir) en ce qui con-

cerne l'adaptation à des variantes, par exemple des poids différents des projectiles, la vitesse souhaitée,

les pressions maximales, etc. dans des courbes de pres-

sion prédéterminantes dans la chambre de combustion.

Un objectif ultime de cette technique est la réalisa-

tion d'un canon à charge propulsive liquide régénéra-

trice possédant une souplesse basée sur des vitesses d'injection variables et contrôlées pour l'adaptation

à des variations allant par exemple d'un projectile re-

lativement lourd et hautement explosif tiré à une vi-

tesse de sortie modérée jusqu'à par exemple un projec-

tile perforant sous-calibré plus léger qui est tiré au sabot à une vitesse initiale extrêmement élevée. Un objectif intermédiaire de l'invention est d'obtenir une - technologie, une technique et des structures permettant de réaliser des canons individuels qui peuvent remplir des missions différentes. Ce résultat est obtenu par des structures d'injection régénératrice d'une charge propulsive liquide permettant de contr8ler la vitesse

d'injection du liquide afin d'obtenir une relation pré-

déterminée de pression par rapport au temps ("courbe

pt") afin d'obtenir le résultat balistique souhaité.

Des facteurs qui doivent être considérés comprennent la vitesse de combustion et le point de flamme de la

charge propulsive, la dissipation thermique, la pres-

sion dans la chambre nécessaire pour démarrer et main-

tenir l'injection régénératrice, la vidange (qui,- dans cette technique, désigne davantage le volume d'air ou les bulles dans le réservoir plutôt que la fuite d'un réservoir comme en viniculture), le volume initial de la chambre, la vitesse d'expansion de la chambre, etc. Un exemple spécifique fait intervenir la possibilité que la vitesse d'injection nécessaire pour maintenir une haute pression pendant le trajet du projectile dans le canon pourrait, si elle apparaissait initialement, provoquer un éclatement par absorption de chaleur ou entra5ner une accumulation de liquide propulseur non brtlé dans la chambre de combustion. Par conséquent, un objectif est d'obtenir une vitesse d'injection qui peut

être démarrée par une quantité initiale de charge pro-

pulsive bralée par un allumeur. Ensuite, la vitesse

peut être augmentée, en commençant à une vitesse ré-

duite pour produire une pression modérée stabilisant l'ensemble et permettant une distribution de la chaleur développée de façon adiabatique dans la vidange, afin

d'éviter un allumage secondaire dans la source de com-

bustible et pour augmenter ensuite plus rapidement jus-

qu'à une pression plus élevée voulue dans des limites

de sécurité et la maintenir pendant le reste de la pha-

se de combustion.

Selon l'invention, des pistons coaxiaux sont utili-

sés pour diviser la chambre de culasse en plusieurs vo-

lumes variables, dont un volume constitue une chambre de combustion dans laquelle la charge propulsive est bralée pour produire des gaz de combustion et dont au moins un autre volume contient la réserve de liquide propulseur à injecter dans la chambre de combustion pendant chaque tir. Les surfaces des pistons définissent

des surfaces de pressions différentielles et les pis-

tons contiennent des canaux interconnectant les volumes de manière que la pression de combustion développe une force de compression sur le liquide propulseur pour produire une pression d'injection qui est supérieure à

la pression de combustion, de sorte que le liquide pro-

pulseur peut être forcé du volume réservoir vers la

chambre de combustion par le mouvement d'un ou plu-

sieurs pistons. Les pistons sont également agencés de manière que les mouvements relatifs entre eux ouvrent et ferment une partie ou la totalité des canaux pour le liquide propulseur pendant le tir afin de mesurer et de

contrôler le débit de ce liquide. La disposition coa-

xiale des pistons permet également l'introduction d'un projectile par la structure de culasse vers le canon

en enlevant un ou plusieurs pistons. Selon des varian-

tes de l'invention, un ou plusieurs volumes variables

supplémentaires sont définis par une ou plusieurs sur-

faces de piston ou structures de culasse pour consti-

tuer un réservoir de fluide inerte qui peut être utili-

sé à la fois pour réguler la quantité de liquide pro-

pulseur utilisé pour un simple tir ou pour commander hydrauliquement le mouvement d'un o plusieurs pistons en positionnant les éléments pendant le chargement,

ou en réaction au tir, ou les deux. La commande hydrau-

lique d'un plus petit piston ou piston pilote pour com-

mander les débits et, par conséquent, le mouvement de plus grand piston assure une amplification et permet

- de commander l'ensemble avec des débits réduits.

La structure qui sera décrite est qualitative dans le sens que les dimensions explicites des pistons, des volumes, des conduits pour un canon particulier ne sont pas critiques selon l'invention et ne sont pas prévues mais elle est quantitative ou définitive dans le sens que seul un effort détaillé de conception pour quantifier le concept est nécessaire - pour appliquer l'une quelconque des configurations illustrées à un problème particulier de balistique. La dimension et le nombre des orifices des trous et des conduites pour obtenir le débit approprié à un instant particulier et en fonction de la viscosité du liquide propulseur ainsi que la vitesse de combustion et autre facteur

pour obtenir la courbe pt voulue peuvent être détermi-

nés par des techniques analytiques ou empiriques.

Sous sa forme générique, l'invention concerne donc une structure de canon destiné à utiliser une charge monopropulsive liquide, dans lequel la culasse contient un alésage partant de la base du canon en prolongement de son alésage jusqu'à ou vers l'arrière de la culasse avec une partie élargie de cet alésage définissant une

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chambre s'étendant de la base du canon jusqu'à une cer-

taine distance vers l'arrière de la culasse. Dans des versions permettant le chargement des projectiles par la culasse, l'alésage de culasse luimême doit avoir un diamètre supérieur à celui de l'alésage du canon. Un

piston de pression ou de pompage à surfaces différen-

tielles,comportant une partie de base ou de queue mon-

tée dans l'alésage de la culasse et une partie de tête

ou de collerette élargie enfermée dans la partie élar-

gie de l'alésage délimitant la chambre, divise la chambre en un volume de chambre de combustion entre la collerette du piston et l'extrémité de la culasse côté canon et un volume réservoir défini par les parties de

base et de collerette du piston et la structure de cu-

lasse. Un alésage axial dans le piston de pression quis dans les réalisations à chargement par la culasse, est

suffisamment large pour permettre le passage d'un pro-

jectile au chargement, reçoit un piston intérieur amo-

vible avec,entre autre chose, des passages à soupape dans le piston de pression s'étendant entre le volume réservoir et le volume de combustion sous L'effet du

mouvement relatif entre le piston intérieur et le pis-

ton de pompage.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven-

tion apparaîtront au cours de la description qui va

suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: La figure 1 est une coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un canon à charge propulsive liquide régénératrice selon l'invention, dans lequel le piston de pression et le piston pilote sont prots pour les positions de tir, La figure 2 est une coupe longitudinale du mode

de réalisation de la fig. 1 avec les éléments repré-

sentés dans des positions atteintes peu de temps après l'allumage, La figure 3 est une coupe longitudinale du mode de réalisation de la figure dans lequel les éléments sont représentés dans leuxs positions à la fin de la phase de combustion, La figure 4 est une coupe longitudinale d'une va-

riante de la structure de canon à charge propulsive li-

quide régénératrice des figures 1 à 3, dans lequel le

piston intérieur est claveté sur la structure de cu-

lasse et ne se déplace pas pendant la phase de combus-

tion, La figure 5 est une coupe longitudinale d'une autre variante de la structure de canon à charge propulsive liquide régénératrice des figures 1 à 3, dans lequel le piston intérieur fonctionne hydrauliquement pour réguler le débit de liquide propulseur vers la chambre de combustion, La figure 6 est une coupe longitudinale d'un autre

mode de réalisation d'un canon à charge propulsive li-

quide régénératrice comprenant un piston intérieur com-

posé pour commander la vitesse de combustion du liquide propulseur, et La figure 7 est une coupe longitudinale d'un autre mode encore de réalisation de l'invention, avec une

représentation schématique d'un dispositif de charge-

ment de projectile.

Une réalisation de base de la section de chambre d'un canon selon l'invention est représentée en coupe longitudinale sur les figures 1, 2 et 3 des dessins et comporte un canon 1, un mécanisme de culasse 2, et un mécanisme 16 d'alimentation en projectiles bien que le mécanisme de culasse selon l'invention ne dépende pas

d'un mécanisme d'alimentation en projectiles mais of-

fre plutôt la possibilité potentielle de coopérer avec lui. Le canon 11 qui peut être rayé ou lisse débouche dans le mécanisme de culasse et peut, en fonction de la configuration du canon, présenter un écart radial

pour recevoir une jupe tournante élargie ou autre sur-

face d'engagement de surface de projectile, par exemple la partie 12 du projectile 13. Le mécanisme de culasse

comporte un carter de culasse 20 avec un récepteur ou a-

lésage intérieur 21 d'un diamètre et un alésage partiel ou cylindre 22 de plus grand diamètre définissant une chambre 3 avec ses parois d'extrémité. La partie de fonctionnement de la culasse comporte plusieurs pistons parmi lesquels l'un, désigné par la référence 25, est

un piston creux en forme de T avec une partie 26 de ti-

ge, de queue, d'axe ou de jupe ajustée dans l'alésage 21 et une partie de t8te ou de collerette 27 dirigée vers l'extérieur à partir de la partie de tige, avec sa surface circonférentielle ajustée dans l'alésage 22 de

plus grand diamètre lui permettant un mouvement alter-

natif le long d'un prolongement de l'axe du canon dans

les limites de la chambre 3. L'alésage axial 28 du pis-

ton 25, dans les configurations à chargement par la cu-

lasse, a un diamètre suffisamment grand pour permettre le passage du projectile 13 dans le mécanisme de Cu'a lasse vers le canon, et il reçoit un second piston 4 ou piston intérieur ajusté dans cet alésage et pouvant se déplacer le long de l'axe du canon par rapport au piston 25. Dans des réalisations autres que celles du

chargement par l'arrière, par exemple avec un assem-

blage détachable entre le canon et le récepteur, le

diamètre du piston intérieur peut être déterminé en-

tièrement à partir d'autres paramètres et l'arrière de

la culasse peut être fermé.

Le piston creux 25 divise l'ensemble de la chambre

en deux volumes séparés 30 et 31 parmi lesquels 30 dé-

signe la chambre de combustion et le volume 31 est un réservoir pour le liquide propulseur qui est introduit

par une conduite 32 d'un système d'alimentation à sou-

papes et avec un ou plusieurs, conduits 33 pour la cir-

culation du liquide propulseur depuis le réservoir 3-1 vers la chambre de combustion 30. Le piston creux 25 constitue un piston différentiel car les surfaces 34 et de la partie de collerette 27 sont différentes, la surface 34 sur le côté de la chambre de combustion 30 de la tête étant la plus grande. Pendant le tir avec le

réservoir 31 contenant le liquide propulseur, l'éléva-

tion de pression dans la chambre de combustion 30 sous l'effet de la combustion du liquide propulseur dans la

chambre force le piston creux 25 à reculer, agrandis-

sant ainsi la chambre de combustion en forçant du li-

quide propulseur par un ou plusieurs passages 33 jusque

dans la chambre de combustion pour continuer à alimen-

ter l'opération de combustion.

Dans le mode de réalisation illustré sur les fi-

gures 1 et 2, la chambre 3 est en outre subdivisée par

des pistons libres 36 en option pour définir un réser-

voir supplémentaire annulaire 37 de volume variable qui est relié à un système hydraulique à soupapes 38 en vue

de l'introduction de fluide hydraulique dans le réser-

voir 37 et permettre la commande du volume du réservoir 31 et, par conséquent, pour permettre la sélection de la quantité exacte de liquide propulseur utilisé pour un tir donné. Bien que le liquide propulseur puisse être utilisé comme fluide hydraulique pour le réservoir 37, un fluide inerte, par exemple de l'eau, constitue un

facteur de sécurité.

Dans le mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 1, 2 et 3, le piston intérieur 4 ajusté dans l'alésage 28 du piston creux 25 est également un piston creux différentiel contenant une chambre 41 de

réservoir secondaire ou intérieur, sous forme d'un dis-

tributeur pour-une quantité discrète de liquide propul-

seur et faciliter ainsi la commande de l'accumulation

de pression, en agissant comme un piston pilote. Le ré-

servoir 41 qui est défini par l'espace entre le piston

4, tournant sur l'arbre 44 et l'arbre lui-même, est re-

lié à la chambre de combustion 30 par un ou plusieurs

conduits 42 permettant au liquide propulseur en 41 d'ê-

tre injecté en 30 en réponse à la pression développée par une amorce, de manière à former une charge initiale pour atteindre une accumulation initiale de pression contr8lée dans la chambre de combustion et actionner le piston principal 25 de pression différentielle dans une séquence de temps prédéterminée. Le réservoir pilote 41 est rempli, par exemple, par un canal ou un conduit 43 passant axialement dans l'arbre 44. L'arbre 44 qui sert à limiter le mouvement du piston 4 peut être fixé par un dispositif d'engagement, non représenté, pendant la phase de combustion du cycle de tir ou il peut être mobile et commandé pour produire une action programmée et pour constituer ainsi un dispositif supplémentaire

destiné à modifier et commander le mouvement et la vi-

tesse du piston 4 comme moyen de contrôler l'injection

de liquide propulseur dans la chambre de combustion 30.

En outre, l'arbre 44 peut être utilisé pour introduire et extraire le piston pilote 4 du piston creux 25 par

des pressions hydrauliques ou par un dispositif d'enga-

gement, non représenté, afin de faciliter et d'aider l'insertion des projectiles 13 par le piston 25e Le ou les conduits 33 représentés sur les figures 1

à 3 sont disposés entre le réservoir 31 de liquide pro-

pulseur et l'un ou les deux de la face avant 34 de la

collerette 27 du piston de pompage ou entre le réser-

voir 31 et l'alésage 28 dans le but de fournir le li-

quide propulseur à la chambre de combustion 30 pendant la phase de combustion du cycle de tir. Initialement,

avec les éléments de ce mode de réalisation dans la po-

sition illustrée par la figure 1, la plupart ou la to-

talité des conduits 33 sont fermés par le piston pilote 4. De la manière représentée, un ou plusieurs conduits 33 pourraient aboutir directement par la face 34 dans la chambre de combustion 30 resserrée et, s'il en est ainsi, être fermés par tout moyen tel qu'un joint 39 contre les fuites. Avec le canon chargé et les éléments disposés comme le montre la figure 1 sur laquelle les réservoirs 31 et 41 sont tous deux chargés de liquide propulseur et avec le réservoir 37 rempli pour placer à

volonté le piston flottant 36, il peut y avoir une lé-

gère faite de liquide propulseur dans la chambre de combustion 30 par le conduit ou les conduits 42 ou à partir d'un conduit 33 non bloqué qui peut fournir une partie du fluide d'allumage. Si cela est nécessaire, la

fuite peut être supprimée ou limitée par une coordina-

tion des dimensions et des formes en section transver-

sale des conduits 42 avec la viscosité du liquide pro-

pulseur afin d'obtenir une action capillaire favorable,

ou en utilisant des clapets qui nécessitent une pres-

sion prédéterminée pour s'ouvrir. Sous l'effet de l'ex-

citation de l'allumeur 14, toute petite quantité de liqui-

de propulseur présent ou introduit de toute autre ma-

nière pour l'allumage commence à brfler, mettant sous pression la partie de la chambre de combustion qui se trouve immédiatement derrière le projectile 13. Au fur

et à mesure que la pression dans la chambre de combus-

tion 30 augmente, le piston pilote 4 à pression diffé-

rentielle exerce une pression sur le fluide dans le ré-

servoir 41 de sorte que le liquide propulseur est forcé par le conduit ou les conduits 42 à brtler dans la chambre de combustion. La pression accrue développée par cette charge initiale propulsive ou une partie de la charge dans le réservoir 41 augmente la pression jusqu'au point o le piston 25 est également forcé en arrière de la chambre 30, permettant à un conduit 33 d'être découvert par le mouvement de retrait du piston 4 ou par un conduit 33 aboutissant par la face avant 34 du piston 25 pour alimenter la combustion. Quand le piston pilote 4 continue à se déplacer vers l'arrière, d'autres conduits 33 sont exposés, augmentant ainsi le débit entre le réservoir 31 et la chambre de combustion 30. Le ou les conduits 33 sont positionnés de manière à réguler le débit de liquide propulseur dans la chambre

de combustion sous l'effet de l'ouverture et la ferme-

ture des conduits 33 par- les mouvements relatifs des deux pistons et, par conséquent, à réguler le profil de la

courbé de pression de combustion. La fermeture séquen-

tielle des conduits, ou canaux d'injection 33,peut égale-

ment se faire en espaçant les ouvertures d'entrée sur le

c8té réservoir du piston 25, de manière que ses ouver-

tures d'entrée dépassent successivement la pièce d'é-

cartement ou piston 36, ou l'épaulement arrière de la chambre 3 pour réduire plus progressivement le débit de liquide propulseur. La même technique pourrait être utilisée, c'est-à-dire l'interruption du débit depuis le

côté réservoir pour laisser d'abord les canaux d'injec-

tion se vider de liquide propulseur afin d'éviter toute combustion ou allumage spontané ultérieur sous l'effet

d'un point chaud. La position et les dimensions des ca-

naux 33 peuvent être déterminés empiriquement ou calcu-

lés, en tenant compte de l'augmentation du volume de la chambre de combustion 30 résultant non seulement du

mouvement des pistons 25 et 4 vers l'arrière mais éga-

lement du mouvement du projectile dans le canon. Bien

entendu, le but est d'obtenir l'augmentation de pres-

sion calculée et la courbe de durée pour atteindre les résultats balistiques souhaités sans qu'un excès de liquide propulseur brûle après que le projectile a

quitté le canon ou sans un débit trop élevé qui pour-

rait produire une pression supérieure à la limite vou-

lue de sécurité de la structure ou encore un débit

suffisamment élevé pour provoquer une explosion poten-

tielle, particulièrement pendant le début du.cycle de tir. Comme cela a été indiqué ci-dessus, la quantité de liquide propulseur dans le réservoir 31 est régulée

par la position du piston flottant 36, elle-même comman-

dée par le volume de fluide inerte placé dans le réser-

voir 37, ou qui pourrait être commandée par une struc-

ture mécanique comme par exemple par un accouplement à cliquet ou à vis avec le carter de culasse 20, que le piston flottant 36 soit positionné hydrauliquement ou non. A la fin du tir, les éléments sont laissés dans la position représentée sur la figure 3. Un rechargement peut se faire par l'insertion de fluide inerte dans le circuit 38 pour dilater le réservoir 36 et entraîner le piston creux 25 pour fermer la chambre de combustion

jusqu'à son volume minimal tout en tirant simultané-

ment l'arbre 44 et le piston pilote 4 afin de permettre

l'introduction d'un nouveau projectile. Le piston flot-

tant 36 sert à éviter que du fluide inerte pénètre

dans les canaux d'injection 33. Avec un nouveau pro-

jectile introduit dans le canon, avec l'aide s'il y a lieu de l'arbre 44 et du piston pilote 4 utilisés comme

un refouloir, et avec le piston 4 en position, du li-

quide propulseur peut être introduit dans le circuit 32 et le conduit 43. Grâce à une coordination de la

pression sous laquelle le liquide propulseur est in-

troduit dans le circuit 32 avec la pression du fluide

inerte dans le circuit 38 et en supposant bien enten-

du que le piston pilote 4 se trouve dans sa position avancée, le piston flottant 36 peut être ramené vers l'arrière pour permettre l'expansion du réservoir 31

jusqu'à la capacité voulue.

Le mode de réalisation de l'invention illustré par la figure 4 répond à la même organisation de base que celui des figures 1 à 3, utilisant un piston creux à surfaces différentielles comprenant une partie de collerette 27 qui divise la chambre 3 en un réservoir 31 à liquide propulseur et une chambre de combustion , avec un alésage axial 28 dans lequel est ajusté un

piston axial intérieur 45, permettant un mouvement rela-

tif contr8lé entre le piston creux 25 et le piston in-

térieur 45 pour régler le débit de liquide propulseur depuis le réservoir vers la chambre de combustion. Mais, selon la figure 4, le piston intérieur 45 est un piston plein fixé dans la position représentée pendant le tir, par verrouillage dans sa position, par exemple avec

des pattes 46 bloquant le piston dans le carter de cu-

lasse. Le piston 45 comporte des fentes 47 d'alimenta-

tion ou de diffusion qui s'alignent avec des canaux 33

dans le cyclindre dé pompage 25 pour conduire le li-

quide propulseur vers des points d'injection prédéter-

minés et espacés de manière à obtenir une distribution

contrôlée de liquide propulseur dans la chambre de com-

bustion 30. Le débit du liquide propulseur peut itre déterminé par la largeur, la profondeur, la longueur,

la forme et l'orientation des fentes 47 et les extré-

mités avant de ces fentes peuvent être formées de ma-

nière à rompre le flot de liquide propulseur en une pulvérisation de toute configuration voulue afin de faciliter une combustion rapide et uniforme. Bien que, dans cette forme de l'invention, le piston intérieur 45

soit maintenu immobile par rapport au mécanisme de cu-

lasse pendant le tir, c'est encore le mouvement rela-

tif entre les pistons 25 et 45 qui règle le débit de liquide propulseur lorsqu'il passe par les canaux 33 et les fentes 47 afin d'obtenir l'augmentation voulue de pression et la courbe de durée souhaitée. Dans ce

mode de réalisation, il peut Etre souhaitable d'utili-

ser une charge d'amorce introduite par exemple par une autre conduite à soupapes comme la conduite 48. Les

pattes 46 bloquent le piston 45 en position en péné-

* trant dans des encoches 40 de la culasse, dont la forme est telle que le piston 45 peut être tourné et extrait afin de permettre le chargement des projectiles. Par ailleurs, comme par exemple en ce qui concerne la procédure de chargement et le positionnement du piston libre 36, le mécanisme de la figure 4 fonctionne de la

même manière que celui de la figure 1.

La figure 5 illustre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'ensemble de piston inté- rieur comporte un piston 5 très similaire au piston 4 de la structure de culasse de la figure 1 mais qui en diffère par des aspects spécifiques comprenant le fait qu'il n'y a aucun conduit entre la chambre 51 et la

chambre de combustion 50, la partie élargie de la cham-

bre en 52 entre les épaulements 57 et 59 et les délimi-

tant, et le fait que la chambre 51 est utilisée comme un réservoir pour un fluide assurant la commande du mouvement du piston 5 par pression hydraulique pendant 15. le tir, plutôt que par une charge initiale comme dans le cas de la fig. 1. Le piston 5 reçoit un arbre 54

similaire à l'arbre 44 de la figure 1 en ce qu'il com-

porte un canal ou un conduit central 53 dans le but de fournir un fluide dans la chambre 51. En outre, selon

la modification de l'ensemble de piston intérieur re-

présenté sur la figure 5, la conduite à soupape 53 se termine par plusieurs dérivations aboutissant à des orifices 55 et 56 qui sont dimensionnés et positionnés par rapport à la partie élargie 52 de la chambre et

aux épaulements 57, 59 de manière à coopérer en faci-

litant la commande et la variation du débit de fluide provenant de lachambre 51 et sortant par le conduit 53 sous l'effet de la pression. Bien que le piston 5 soit

représenté sous la forme d'un piston de nature diffé-

rentielle, cette caractéristique n'est pas nécessaire dans le cas d'un système hydraulique de ce genre à moins qu'il ne soit conçu pour fonctionner contre une pression prédéterminée. Selon la figure 5, la chambre

de combustion 50 a des dimensions et une forme légè-

rement différentes de celles de la chambre 30 de la figure 1, uniquement pour illustrer le principe que ces variations sont possibles, arbitrairement ou comme

un moyen de modifier les résultats balistiques sans sor-

tir du cadre de l'invention. Dans la disposition de la

figure 5, avec tous les conduits 33 de liquide propul-

seur initialement fermé par le piston 5, un système

d'introduction d'une quantité d'amorce de liquide pro-

pulseur est concevable. Un tel système est représenté par le conduit 58 et peut être combiné avec le système

d'allumage 14.

Quand la combustion commence dans la chambre de combustion 50, avec.la soupape 53 amenée à une position d'ouverture prédéterminée, le piston creux intérieur 5

est poussé lentement vers l'arrière par la pression ré-

sultant de la combustion quand le fluide provenant de

la chambre 51 s'échappe par les conduits 55 et le con-

duit 53 à une vitesse déterminée par la capacité des conduits 55. Au fur et à mesure qu'un ou plusieurs des conduits multiples d'injection 33 sont progressivement ouverts, la quantité croissante du liquide propulseur

passant du réservoir 31 à la chambre de combustion aug-

mente progressivement la pression de combustion. Quand les conduits 56 sont exposes dans la partie élargie 52 de la chambre 51, le débit de fluide inerte augmente jusqu'à la limite du réglage de la soupape dans la

conduite 53, permettant au piston 5 d'accroître sa vi-

tesse vers l'arrière, découvrant ainsi d'autres con-

duits 33. Quand la pression continue à croître dans la chambre de combustion 50, le piston creux 25 est

forcé vers l'arrière, augmentant la pression et intro-

duisant du liquide propulseur dans la chambre de com-

bustion 50 avec le débit maximal permis par les con-

duits 33 qui'ont été découverts. Quand les pistons

s'approchent de leur position arrière, le piston 5 ra-

lentit quelque peu sous l'effet de l'action d'amortis-

sement des orifices 55, de l'entrée de l'extrémité de l'arbre 54 dans l'extrémité resserrée de la chambre 51 et, finalement, certains des orifices 56 sont fermés par les parties d'épaulement coopérant 57 des parois

définissant la chambre 51. Il en résulte qu'un ou plu-

sieurs conduits 33 est recouvert et fermé par l'extré-

mité avant du piston 5 quand le piston creux 25 appro- che de sa position la plus arrière. Cette disposition permet une mise en forme supplémentaire de la courbe de pression dans la chambre de combustion par le choix des

dimensions et des positions des canaux 33, 53, 55 et 56.

D'autres modifications peuvent 6tre apportées en chan-

geant la dimension et la configuration de la chambre de combustion 50 elle-même ou du réservoir 31 et par la manipulation de la soupape en 53. Il faut également noter que la soupape dans la conduite 53 peut aussi être utilisée comme un élément de commande pendant le cycle de combustion, soit sur une base programmée, soit comme un élément de réaction réagissant à un paramètre mesuré, par exemple la pression dans la chambre pour obtenir une commande plus précise ou une commande en

boucle fermée.

La surface 52 peut également recevoir une forme

pour modifier le profil de la surface effective des o-

rifices 55 et 56. S'il y a lieu de modifier le profil

d'injection, cela peut se faire par exemple en dispo-

sant plusieurs fentes de formes différentes dans la surface 52 et en disposant plusieurs rangées alternées d'orifices 55, 56, en des rangées axiales, de manière qu'un contour différent puisse être sélectionné en tournant une ou plusieurs rangées d'orifices 55, 56 jusqu'à la fente de la forme voulue. Cela permettrait

également un changement d'un projectile à un autre pos-

sédant une masse différente ou nécessitant une courbe

différente de pression en fonction du temps pour at-

teindre la performance balistique souhaitée. Bien en-

tendu, avec cette disposition, des tenons et des mor-

taises seraient nécessaires pour éviter toute rotation

aléatoire du piston 5 par rapport à l'arbre 54.

La Efgure 6 illustre un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel l'ensemble 6 de piston intérieur combine les caractéristiques des ensembles des pistons 45 et 5, respectivement des modes de réalisation des

figures 4 et 5. L'ensemble 6 de piston intérieur compor-

te deux pièces, un piston pilote ou piston avant 60 qui se déplace pendant le cycle de combustion par rapport à

une partie de base 66 qui est verrouillée dans la cu-

lasse 20 par des pattes 65 pénétrant dans des encoches 69 pendant la combustion. La partie de base 66 comporte un canal ou un conduit 63 provenant d'un système à

soupape pour pénétrer dans une partie d'alésage agran-

die constituant un réservoir 62. Le piston pilote 60 en lui-même est ajusté dans l'alésage central 28 du piston de pompage 25 à pression différentielle et il comporte une partie cylindrique principale 60 et une

tige 64 qui se termine à l'opposé de la partie cylin-

drique par une partie de jupe 18 ajustée dans l'extré-

mité avant resserrée de l'alésage 62 en forme dans la

partie de base du piston intérieur 6, et servant à li-

miter le mouvement vers l'avant de la partie 60. La

partie de jupe 18 se comporte comme une soupape à plon-

geur pour modifier le débit de fluide et elle est fen-

due ou soulagée par tout autre moyen pour permettre un débit minimal de passage de fluide. Quand le piston pilote 60 se trouve dans la position représentée sur la figure 6, qui est la position avant en préparation pour le tir, il est espacé de l'extrémité avant de la base 66 et il définit un réservoir 61 avec l'alésage longitudinal 28 du piston 25 et la surface avant de

la base 66. Cette partie, c'est-à-dire le piston flot-

tant 60, la tige 64, la jupe 18, les réservoirs 61 et 62 et le canal 63, constitue un système hydraulique pour le mouvement arrière commandé du piston flottant 60 sous la force de la pression de combustion, d'une mac

nière similaire à celle du piston intérieur 5, du réser-

voir 51 et des canaux dans la tige 54 du mode de réali-

sation illustré sur la figure 5. Les caractéristiques

de surface différentielle du piston 60, qui sont simi-

laires à celles du piston 5 de la figure 5, ne sont pas une nécessité pour des systèmes n'injectant pas de fluide dans la chambre de combustion et peuvent aussi

être modifiées en changeant la masse du piston 60, l'é-

paisseur de la tige 64 et les diamètres de la jupe 18 et du réservoir 62. La partie principale cylindrique

du piston pilote 60 contient également des parties en-

taillées ou des fentes 67 espacées de manière à 6tre alignées pendant le cycle de tir avec les canaux 33 du

piston de pression 25 et en recevoir du liquide pro-

pulseur. En outre, les surfaces définissant les fonds des encoches 67 sont inclinées vers le bas et vers l'avant pour former la surface du nez 68 dont le profil

est tel qu'il facilite la dispersion du liquide pro-

pulseur amené dans la chambre de combustion par les ca-

naux 33. La combustion d'une quantité d'amorçage de

liquide propulseur introduite par l'arrivée d'amor-

çage 58, lorsqu'elle est allumée par l'allumeur 14, développe une pression qui force le piston pilote 60

vers l'arrière, déplaçant le contenu en liquide du ré-

servoir 61, qui est normalement un fluide inerte sous pression, de manière à forcer en retour ce fluide par

le réservoir 62 et le système à soupape 63. Le mouve-

ment qui en résulte du piston 60 découvre d'autres ca-

naux 33 pour augmenter le débit de liquide propulseur

du réservoir 31 vers la chambre de combustion. Le dé-

bit supplémentaire de liquide propulseur crée une pres-

sion supplémentaire sur la surface avant de la colle-

rette 27 du piston de pompage 25, ce qui, à son tour,

augmente le débit de liquide propulseur dans les ca-

naux 33. Il apparait ainsi facilement que le débit de liquide propulseur par les canaux 33 est fonction de la pression dans la chambre et des mouvements relatifs

des pistons 25 et 60 déterminant la capacité d'écoule-

ment des canaux 33. L'autre facteur qui intervient est le rappel hydraulique sur le piston 60 développé par des contrôles et des restrictions dans le circuit hy- draulique. Comme le montre la figure 6, la soupape dans la conduite 63 détermine un débit maximal absolu de fluide provenant du réservoir 61, pour une pression donnée. Mais, à l'intérieur de ce maximum, le débit peut en outre être contr8lé par l'utilisation d'une soupape variable ou.programmée comme cela a déjà été expliqué en regard du mode de réalisation de la figure ou par l'action mutuelle de la tige 64, de la jupe 18 et de la forme des parois du réservoir 62. Comme le montre la figure, l'ajustage entre la jupe 18 et la partie d'entrée réduite du réservoir 62 à l'épaulement

86 restreint le débit de fluide initialement à la ca-

pacité des rainures dans la bande 18. Cette capacité

d'écoulement augmente ensuite quand la jupe 18 s'appro-

che de la partie plus large du réservoir 62 o le débit

peut ou non être limité à celui déterminé par la sou-

pape dans la conduite 63, en fonction du réglage à ce moment. Quand le piston 60 approche de la limite de sa course, la jape 18 en coopération avec l'épaulement de base restreint à nouveau l'écoulement hydraulique et

elle pourrait être conçue comme un amortisseur ou com-

porter une surface de jape supplémentaire réagissant avec un siège de soupape en 63. La commande de débit peut aussi se faire par la relation entre le contour de la tige 64 et l'entrée du plus petit réservoir 62 en 86,- en conformant la tige 64 de manière à définir la

surface de l'anneau par lequel du fluide peut circu-

ler dans toute position du piston 60. Un profil de tige 64 tel que celui illustré introduit une résistance à l'écoulement à chaque extrémité de la course, mais

d'autres configurations sont possibles. Par cons-

quent, les dimensions et la forme des encoches 67, de la jupe 78 et de ses rainures, des épaulements 86 et

de la soupape dans la conduite 63, ainsi que la posi-

tion et la dimension des canaux 33 constituent des pa-

ramètres qui peuvent être utilisés pour assurer la commande de la courbe pt dans le mode de réalisation de

la figure 6.

Un autre mode de réalisation de l'invention illus-

tré par la figure 7 est une modification de la version de la figure 1, comportant un piston intérieur modifié pour l'adaptation particulière à un concept spécifique

de chargement. Dans cette version, le dispositif d'ali-

mentation en liquide propulseur est simplifiée et ses dimensions sont réduites. Le piston intérieur 7 comporte un piston pilote 70 comportant une partie de réservoir 71 sous forme d'un alésage creux dans lequel est ajustée une partie de tige 74 en saillie sur la partie de base

du piston intérieur. Dans cette version, un ou plu-

sieurs canaux 72 relient le réservoir 71 et la chambre

de combustion 30 de manière que ce réservoir puisse ê-

tre utilisé comme un réservoir pilote qui est chargé

par un jeu de trous à alignement formant le conduit 76.

Cette configuration s'adapte particulièrement au dispo-

sitif de chargement 17 qui comporte un bloc de culasse à mouvement alternatif, un dispositif 19 de tiroir à projectiles et un mécanisme de commande de chargement

78. Le bloc de culasse et l'unité 19 de tiroir à pro-

jectiles comportent un bloc de culasse 80 et plusieurs

chambres cylindriques 81 dont chacune contient un pro-

jectile 13 ou peut recevoir le piston intérieur 7 dans sa totalité. Le mécanisme 78 de commande de chargement comporte une chambre cylindrique 87 et un système

pneumatique 88 ou tout autre dispositif tel qu'un en-

trainement par cha5ne, pour le mouvement du piston in-

térieur 7 à l'intérieur et à l'extérieur de la chambre

cylindrique 87.

Dans le mode de réalisation de la figure 7, les pressions de combustion actionnent le piston pilote 70 et le piston de pression 27 de la même manière qu'au cours du fonctionnement du dispositif de la figure 1, à la différence près que le piston flottant 70 dans sa position de course extr8me forme la partie de base 75

d'une masse cylindrique 7 compacte qui peut être dé-

placée dans un cylindre 81 de tiroir à projectiles du

bloc de culasse et du dispositif 19 de tiroir à pro-

jectiles, dans la chambre cylindrique 87 du mécanisme 78 de commande de chargement. Avec le piston intérieur

7 situé dans la chambre cylindrique 87, le bloc de cu-

lasse et le tiroir à projectiles 19 peuvent être dé-

placés pour aligner une autre chambre 81 contenant un

projectile avec l'axe du canon et le mécanisme de com-

mande de chargement peut être actionné pour que le

cylindre intérieur 7 agisse comme un refouloir pour dé-

placer un projectile 13 jusque dans l'alésage du canon.

Il faut noter que les représentations des figures 1 à 7 sont schématiques et qu'elles ne font apparaître aucun détail sur des baguestoriques, des joints et des assemblages vissés de pièces, qui seraient nécessaires

pour une fabrication et un fonctionnement efficaces.

Il semble que ces détails fassent partie d'une routine qui, si elle était expliquée et illustrée, n'aurait pour résultat principal que d'obscurcir les concepts impliqués. Par exemple, il est de pratique courante, dans cette technique et dans le cadre de l'invention, que le canon 11 puisse constituer une pièce séparée du carter de culasse 20, lui étant fixé par un assemblage

vissé, ce qui facilite également l'assemblage du dispo-

sitif en permettant l'introduction du piston de pres-

sion creux 25 dans la chambre 3 pendant le montage. En

outre, il est de pratique courant d'utiliser des dis-

positifs d'étanchéité tels que des rainures et des ba-

gues toriques dans les surfaces cylindriques des diffé-

rents pistons pour éviter les fuites des différents fluides utilisés à partir des chambres particulières

dans lesquelles ils se trouvent.

Claims (26)

REVENDICATIONS

1 - Mécanisme de canon à charge propulsive liquide régénératriceà injection directe, comprenant un carter de culasse (20) avec un alésage de culasse (21) pour être fixé sur un tube de canon, mécanisme caractérisé en ce qu'il comporte un piston à pression (25), à surfaces différentielles en forme de T ajusté dans ledit alésage de culasse (21) pour s'y déplacer axialement avec sa tête (27) tournée vers l'extrémité dudit carter correspondant au tube et divisant ledit alésage de culasse en une chambre de combustion (30) à

l'extrémité côté tube du carter et un réservoir annu-

laire (31) à liquide propulseur entourant sa tige, ledit piston à pression (25) comportant un alésage axial (28) dans sa tête et sa tige et des canaux d'injection

(33) dans sa tige pour conduire du liquide dudit réser-

voir vers ledit alésage axial pour le délivrer à ladite

chambre de combustion, ledit mécanisme comportant égale-

ment un second piston (4) ajusté dans ledit alésage

axial (28) pour pouvoir se déplacer axialement par rap-

port audit piston de pression et bloquer ainsi lesdits

canaux d'injection (33) et un dispositif (36) de limi-

tation du mouvement dudit second piston sous l'effet de

la pression de combustion de ladite chambre de combus-

tion, d'une façon prédéterminée pour effectuer le blo-

cage et le déblocage voulus desdits canaux d'injection, de manière que la pression de combustion s'exerçant sur ledit piston à pression à surfaces différentielles entraîne du liquide propulseur dudit réservoir annulaire

vers ladite chambre de combustion par ceux desdits ca-

naux qui sont débloqués et de manière que la pression

de combustion puisse être contrôlée en partie en con-

trôlant le mouvement relatif entre lesdits pistons pour modifier le débit de liquide propulseur vers ladite

chambre de combustion en fonction dela pression de com-

bustion.

2 - Mécanisme selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit second piston (4) est également un piston à surfaces différentielles fonctionnant entre ladite chambre de combustion (30) et un réservoir dans un circuit hydraulique, ledit dispositif qui limite le mouvement dudit second piston comprenant un dispositif

qui contrôle le débit d'un fluide hydraulique dans-le-

dit circuit hydraulique en fonction du mouvement dudit

second piston en réaction à la pression de combustion.

3 - Mécanisme selon la revendication 1, carac-

térisé en ce que ledit second piston (4) comporte une surface extérieure formée pour guider le débit d'un

- liquide passant desdits canaux d'injection (33) vers la-

dite chambre de combustion, d'une façon prédéterminée.

4 - Mécanisme selon la revendication 3, carac-

térisé en ce que ledit dispositif (36) destiné à limi-

ter le mouvement dudit second piston est un dispositif qui maintient ledit second piston dans une position fixe

pendant que ledit piston à pression se déplace en réac-

tion à la pression de combustion.

- Structure de culasse pour un canon à charge propulsive liquide régénératrice à injection directe,

caractérisée en ce qu'elle comporte une structure de pis-

ton coaxial comprenant un ensemble d'un piston extérieur (25) et d'un piston intérieur (4) montés coaxialement dans un carter de culasse (20) comportant une extrémité

côté tube et une extrémité de culasse, ledit piston ex-

térieur(25) étant mobile axialement par rapport audit carter, définissant une chambre de combustion (30) à volume variable conjointement avec l'extrémité côté tube

dudit carter, définissant également un réservoir princi-

pal (31) à volume variable conjointement avec l'extrémité culasse dudit carter, et constituant un piston à surfaces différentielles entre ladite chambre et ledit réservoir principal, la plus grande surface du piston étant exposée dans ladite chambre de combustion, ledit piston extérieur

(25) comportant un alésage axial (28) et des canaux d'in-

jection (33) pour faire passer un liquide propulseur du-

dit réservoir principal dans ledit alésage pour fournir

du liquide propulseur dudit réservoir principal à la-.

dite chambre de combustion, ledit ensemble de piston in-

térieur (4) étant ajusté dans ledit alésage pour lui per-

mettre un déplacement axial relatif entre ledit piston et ledit ensemble de piston afin de contrôler le passage

et le débit du liquide propulseur par lesdits canaux d'in-

jection (33) vers ladite chambre de combustion (30)9 le-

dit ensemble de piston intérieur comportant une partie avant exposée à ladite chambre de combustion, ladite

structure comportant aussi un dispositif (32) qui déli-

vre une quantité de liquide propulseur audit réservoir

primaire, et un dispositif (14) qui déclenche la combus-

tion dans ladite chambre de combustion de manière que le déclenchement de la combustion avec ladite structure de piston en position de tir et avec du liquide propulseur dans ledit réservoir fasse passer du liquide propulseur dudit réservoir par lesdits canaux d'injection en réponse

à la pression de combustion sur ladite structure de pis-

ton et de manière que la vitesse d'augmentation de pression,

la pression atteinte et la durée de la pression dans la-

dite chambre de combustion soient en partie des fonctions

de la quantité et du débit du liquide propulseur par les-

dits canaux d'injection qui, à leur tour, sont fonction de la capacité dudit réservoir, des dimensions et de la

position desdits canaux, du mouvement relatif des consti-

tuants de ladite structure de piston, du taux d'expansion

volumique de ladite chambre de combustion et de la pres-

sion dans la chambre de combustion.

6 - Structure de culasse selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit carter de culasse (20) est coaxial avec un tube de canon fixé et comporte l'ouverture à son extrémité culasse pour permettre le

passage dudit ensemble de piston intérieur et d'un pro-

jectile, ledit alésage dans ledit piston extérieur (25) étant suffisamment grand pour permettre le passage d'un

projectile par ladite culasse et par ledit piston exté-

rieur vers ledit tube pour le chargement quand ledit

ensemble de piston intérieur (4) n'est pas présent, la-

dite structure de culasse comportant en outre un dispo-

sitif (46) pour l'enlèvement et l'insertion dudit en-

semble de piston intérieur et un dispositif qui évite l'échappement dudit ensemble de piston intérieur pendant

le tir, de manière que ladite structure de culasse con-

stitue le mécanisme de culasse pour un canon à charge-

ment par la culasse.

7 - Structure de culasse selon la revendication ou 6, caractérisée en ce que ledit ensemble de piston intérieur (4) définit un réservoir de piston intérieur (41) ayant un volume variable, ladite partie avant dudit ensemble de piston intérieur constituant un piston entre - ladite chambre de combustion (30) et ledit réservoir du

piston intérieur, ledit ensemble de piston intérieur com-

portant en outre un dispositif de remplissage dudit ré-

- servoir de piston intérieur avec un fluide et un disposi-

tif de sortie de fluide dudit réservoir de piston inté-

rieur, de manière que ladite partie avant dudit piston intérieur se déplace pendant le tir en fonction de la pression dans la chambre de combustion et de la vitesse

de sortie du fluide dudit réservoir de piston intérieur.

8 - Structure de culasse selon la revendication

7, caractérisée en ce que ledit ensemble de piston in-

térieur (4) comporte en outre une pièce de réaction qui

engage ladite partie avant dudit ensemble de piston in-

térieur d'une manière permettant un mouvement de l'une par rapport à l'autre et un dispositif d'immobilisation

de ladite pièce de réaction pour que le volume dudit ré-

servoir de piston intérieur varie en réponse au mouvement de ladite partie avant dudit ensemble de piston intérieur, ledit dispositif de remplissage dudit réservoir de piston intérieur consistant en un canal (43) dans ladite pièce de réaction pour conduire un fluide de l'extérieur dudit

carter de culasse vers ledit réservoir intérieur.

9 - Structure de culasse selon la revendication 8, caractérisée en ce que ledit canal (43) dans ladite pièce de réaction (44) constitue également ledit dispositif de sortie du fluide dudit réservoir intérieur, ledit canal comportant un dispositif qui contrôle le débit du fluide sortant dudit réservoir de piston intérieur sous l'effet

de la pression de combustion dans ladite chambre de com-

bustion, de manière que ledit réservoir de piston intérieur le canal et le dispositif de contrôle du débit de fluide sortant dudit réservoir de piston intérieur constituent un circuit hydraulique limitant la vitesse du mouvement de ladite partie avant dudit ensemble de piston intérieur et contribuant au contrôle du débit de liquide propulseur

dudit réservoir principal vers ladite chambre de combus-

tion. - Structure de culasse selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit dispositif qui contrôle le

débit de fluide sortant dudit réservoir de piston inté-

rieur comporte en outre un dispositif en forme (52, 57, 59) sur ladite pièce de réaction et sur ladite partie avant du piston, coopérant de manière à modifier le débit de fluide dudit réservoir de piston intérieur vers ledit canal en fonction de la position relative de ladite pièce

de réaction et de ladite partie avant du piston.

11 - Structure de culasse selon la revendication 9, caractérisée en ce que le dispositif qui contrôle le

débit de fluide sortant dudit réservoir de piston inté-

rieur comporte en outre des orifices multiples (56) pour

le passage de fluide entre ledit réservoir de piston in-

térieur (51) et ledit canal (53), des parties coopérantes de ladite pièce de réaction (54) et de ladite partie avant dudit ensemble de piston intérieur, par lesquelles lesdits orifices multiples peuvent être bloqués et dé-

bloqués séquentiellement en fonction du mouvement rela-

tif de ladite partie avant du piston et de ladite pièce de réaction, de manière que ledit dispositif qui contrôle le débit de fluide sortant dudit réservoir de piston intérieur produise un débit d'un profil prédéterminé

pendant le cycle de tir.

12 - Structure de culasse selon la revendication 11, caractérisée en ce que ladite partie avant (52) dudit ensemble de piston intérieur comporte une position avant

au début du cycle de tir augmentant au maximum la capaci-

té dudit réservoir de piston intérieur et une position arrière dans laquelle elle est forcée par la pression de combustion pendant le cycle de tir, réduisant au minimum la capacité dudit réservoir de piston intérieur, lesdites parties coopérantes de ladite pièce de réaction (54) et de ladite partie avant dudit ensemble de piston intérieur comportant des parties de ladite partie avant coopérant avec ladite pièce de réaction et à proximité de ladite position avant et de ladite position arrière de ladite partie avant dudit piston intérieur de manière que le

débit de fluide sortant dudit piston intérieur soit moin-

dre au début et à la fin de la course dudit piston in-

térieur qu'au milieu deladite course.

13 - Structure se culasse selon la revendica-

tion 8, caractérisée en ce que ladite pièce de réaction (54) est une tige supportée axialement dans ledit alésage dudit piston extérieur (5) avec une-extrémité située dans la plage du mouvement dudit piston extérieur, ledit dispositif de remplissage et ledit dispositif de sortie de fluide dudit réservoir de piston intérieur (51) étant

un canal à fluide (53) disposé suivant la longueur de la-

dite tige avec des canaux de dérivation (55, 56) débou-

chant dans ladite tige en plusieurs positions voisines mais à des distances légèrement différentes de ladite extrémité de ladite tige, ladite partie avant du piston étant un cylindre creux avec une cavité axiale (51) avec

une extrémité fermée constituant ledit piston entre la-

dite chambre de combustion (50) et ledit réservoir de pis-

ton intérieur, et dont une extrémité est ouverte et ajus-

tée sur ladite tige à son extrémité, ladite cavité axiale (51) constituant ledit réservoir de piston intérieur avec

une partie centrale dimensionnée pour être espacée de la-

dite tige et des parties d'extrémité (57, 59) dimension-

nées pour s'ajuster sur ladite tige de manière que le dé-

bit de fluide depuis ledit réservoir de piston intérieur

soit divisé aux extrémités de la course dudit piston in-

térieur quand lesdits canaux de dérivation sont fermés

séquentiellement par lesdites parties d'extrémité de la-

dite cavité axiale.

14 - Structure de culasse selon la revendication

8, caractérisée en ce que ledit dispositif (43) de sor-

tie du fluide dudit réservoir de piston intérieur com-

porte également un canal à fluide traversant ladite par-

tie avant dudit ensemble de piston intérieur pour per-

mettre à un fluide de passer dudit réservoir de piston intérieur à ladite chambre de combustion, de manière que ledit réservoir de piston intérieur puisse être utilisé comme un distributeur d'une quantité initiale de liquide propulseur, introduite dans ladite chambre de combustion

avant l'ouverture desdits canaux d'injection.

- Structure de culasse selon la revendication

7, caractérisée en ce que ledit ensemble de piston inté-

rieur est constitué d'une partie avant de piston (60) et une partie de base (66), lesdites parties étant séparées et

comportant des surfaces de contact correspondantes, l'es-

pace (61) entre lesdites surfaces de contact constituant ledit réservoir de piston intérieur et ladite partie de base comportant un canal à fluide (63) pour le passage

d'un fluide entre une source extérieure de fluide et le-.

dit réservoir de piston intérieur, constituant ledit dis-

positif de remplissage dudit réservoir de piston inté-

rieur.

16 - Structure de culasse selon la revendica-

tion 15, caractérisée en ce que lesdites surfaces de con-

tact correspondantes de ladite partie avant de la partie de base dudit piston intérieur comprennent des parties

constituant un amortisseur et un plongeur.

17 - Structure de culasse selon la revendication ou 6, caractérisée en ce que ledit ensemble de piston

intérieur (45) comporte des dispositifs (47) de canali-

sation de fluide à sa surface extérieure, autour de son extrémité côté chambre de combustion, lesdits dispositifs

de canalisation étant situés pour recevoir du liquide pro-

pulseur desdits canaux d'injection (33) et pour distribuer ledit liquide propulseur dans ladite chambre de combustion

(30) pendant au moins une partie du cycle de tir quand le-

dit piston extérieur (25) est forcé à l'opposé de l'extré-

mité côté tube dudit carter de culasse pendant la combus-

tion, de manière que la forme physique et le diagramme de dispersion dudit liquide propulseur injecté dans ladite chambre de combustion soit en partie fonction de la forme

et des dimensions desdits dispositifs de canalisation.

18 - Structure de culasse selon la revendication

17, caractérisée en ce que ledit ensemble de piston in-

térieur est divisé en deux parties avec des surfaces de contact complémentaires qui coopèrent avec ledit alésage

dudit piston extérieur pour définir un réservoir de pis-

ton intérieur à volume variable, l'une desdites deux par-

ties comprenant un dispositif permettant la circulation

d'un fluide vers et depuis ledit réservoir intérieur.

19 - Mécanisme de canon à charge propulsive liquide régénératrice, à injection directe, caractérisé en ce qu'il comporte un carter de culasse (20) avec une

extrémité côté tube et une extrémité côté culasse, entou-

rant et délimitant un alésage cylindrique (21) de culas- se, ladite extrémité côté tube comportant un orifice d'alésage de tube et un dispositif de fixation d'un tube de canon avec son alésage communiquant avec ledit orifice d'alésage de tube et ledit alésage cylindrique de culasse

comportant une partie de plus grand diamètre à ladite ex-

trémité côté tube et une partie de plus petit diamètre

à ladite extrémité de culasse dudit carter, ledit mécanis-

me comportant également un piston cylindrique (25) en

forme de T ajusté dans ledit alésage cylindrique de cu-

lasse et pouvant être animé d'un mouvement alternatif,

sa partie de tige dans ladite partie de plus petit dia-

mètre et sa partie de tête dans ladite partie de plus grand diamètre divisant cette dernière en une chambre de

combustion (30) à ladite extrémité côté tube dudit car-

ter de culasse et en un réservoir annulairet(31) délimité par ledit piston et ledit carter, ledit piston (25) en forme de T comportant un alésage axial (28) dans lesdites

parties de tête et de tige, ladite partie de tige compor-

tant également des canaux d'injection (33) qui la traver-

sent pour permettre le passage d'un fluide dudit réser-

voir annulaire par ledit alésage axial vers ladite chambre de combustion, ledit mécanisme comportant également un dispositif (32) destiné à fournir une quantité de liquide propulseur audit réservoir annulaire (31), un piston intérieur (4) ajusté dans ledit alésage axial (28) pour pouvoir se déplacer axialement par rapport audit piston en forme de T afin de bloquer ou débloquer le passage d'un liquide entre ledit réservoir annulaire et ladite chambre de combustion, un dispositif (44) de limitation du mouvement dudit piston intérieur et un dispositif (14) destiné à déclencher la combustion dans ladite chambre de combustion de manière que la pression dans ladite

chambre de combustion résultant de la combustion pro-

voque un mouvement relatif entre lesdits pistons déblo-

quant lesdits canaux d'injection, et de manière que

ledit piston (25) en forme de T fonctionne comme un pis-

ton à surfaces différentielles pour forcer du liquide propulseur dudit réservoir annulaire vers ladite chambre

de combustion pour alimenter la combustion.

20 - Mécanisme selon la revendication 19, carac-

térisé en ce que lesdits canaux d'injection (33) con-

sistenten des canaux disposés en plusieurs positions axiales dudit piston (25) en forme de T, de manière que lesdits canaux soient bloqués et débloqués et que ledit débit de liquide propulseur par lesdits canaux soit modifié pas à pas par un mouvement relatif entre ledit piston en forme de T et ledit carter, et entre ledit

piston en forme de T et ledit piston intérieur (4).

21 - Mécanisme de canon selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit alésage de culasse (21)

traverse l'extrémité côté culasse dudit carter (20), le-

dit alésage axial (28) dans ledit piston en T (25) et le-

dit piston intérieur (4) étant alignés avec ledit alésage de tube et leur diamètre étant suffisant pour permettre l'introduction d'un projectile par ledit alésage axial jusqu'audit alésage de tube quand ledit piston intérieur

n'est pas présent, le dispositif de limitation du mouve-

ment dudit piston intérieur comportant également un dispo-

sitif (46) destiné à enlever et à introduire ledit piston intérieur dans ledit alésage axial, de manière que ledit mécanisme de canon constitue un mécanisme de canon à

chargement par la culasse.

22 - Mécanisme de canon selon la revendication 19 ou 21, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une pièce annulaire (36) d'écartement ajustée entre ledit

carter (20) dans ladite partie de plus grand diamètre -

dudit alésage de culasse (21) et ladite partie de tige du piston (25) en forme de T, cloisonnant une partie dudit réservoir annulaire (31) pour former un volume annulaire réglable (37) à l'opposé de la partie de -tête dudit piston en forme de T, et un dispositif (38) étant prévu pour fournir une quantité de fluide audit volume

réglable de manière que la capacité en liquide propul-

seur dudit réservoir annulaire (31) puisse être réduite

par l'introduction d'un fluide dans ledit volume régla-

ble afin d'augmenter ledit volume et déplacer ladite pièce d'écartement (36) en réduisant ainsi la capacité

dudit réservoir annulaire.

23 - Mécanisme de canon selon la revendication 19 ou 21, caractérisé en ce que ledit piston intérieur (4) et ledit dispositif (44) de limitation du mouvement dudit piston intérieur comprennent un dispositif (41) destiné à contenir un fluide, définissant un réservoir secondaire dont la capacité est variable en fonction du

mouvement relatif entre ledit piston intérieur et le dis-

positif de limitation du mouvement dudit piston intérieur, ledit dispositif (44) de limitation du mouvement dudit piston intérieur comportant un canal (43) permettant la circulation d'un fluide entre une source extérieure et ledit réservoir secondaire de manière que ledit piston intérieur constitue un piston entre ladite chambre de

combustion (30) et ledit réservoir secondaire pour con-

tracter ledit réservoir secondaire à partir d'un volume

maximal jusqu'à un volume minimal en fonction de la pres-

sion créée par la combustion dans ladite chambre de com-

bustion. 24 - Mécanisme de canon selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit dispositif (51) destiné

à contenir un fluide, ledit dispositif (54) de limita-

tion du mouvement dudit piston intérieur (5) et ledit piston intérieur (5) comprennent un dispositif coopérant (55, 56) destiné à modifier le débit d'un fluide passant par ledit canal (53) dans ledit dispositif de limitation du mouvement dudit piston intérieur afin de contrôler le mouvement dudit piston intérieur quand il se déplace pour contracter ledit réservoir secondaire en fonction de la pression dans ladite chambre de combustion, de manière que ledit réservoir secondaire (51) puisse être utilisé

comme un circuit hydraulique qui résiste au mouvement du-

dit piston intérieur afin de faciliter le contrôle du dé-

bit d'un liquide propulseur depuis ledit réservoir annu-

laire (31) par lesdits canaux d'injection (33) vers la-

dite chambre de combustion (50).

- Mécanisme ce canon selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit dispositif coopérant qui modifie le débit de fluide comporte des orifices multiples

(55, 56) entre ledit canal (53) et ledit réservoir secon-

daire (51), et un dispositif (59) sur ledit piston inté-

rieur, destiné à bloquer et débloquer lesdits orifices

en fonction du mouvement dudit piston intérieur.

26 - Mécanisme de canon selon la revendication 24;

caractérisé en ce que ledit dispositif coopérant qui mo-

difie le débit de fluide comporte un plongeur de soupape (64) et un obturateur de soupape (18) qui se déplacent l'un par rapport à l'autre en fonction du mouvement entre ledit piston intérieur (6) et le dispositif (66) limitant

le mouvement dudit piston intérieur.

27 - Mécanisme de canon selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit canal (43) permettant la circulation d'un fluide entre une source extérieure et ledit réservoir secondaire (41) contient également une

soupape réglable.

28 - Mécanisme de canon selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit piston intérieur (45) comporte une surface extérieure mise en forme de manière à recevoir du liquide propulseur desdits canaux d'injection (33) et à délivrer ledit liquide propulseur à ladite chambre de combustion (30) sous une forme physique et un diagramme

de distribution prédéterminés.

29 - Mécanisme de canon selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit piston intérieur (4) comporte en outre au moins un orifice d'injection pour le passage de fluide dudit réservoir secondaire (41) vers ladite chambre de combustion (30), ledit piston intérieur étant

un piston à surfaces différentielles de manière que le ré-

servoir secondaire constitue un réservoir auxiliaire de

liquide propulseur.

- Mécanisme de canon selon la revendication 19 ou 21, caractérisé en ce que ledit piston intérieur (45) comporte un dispositif (47) de canalisation de fluide sur

sa surface extérieure, positionné pour s'aligner avec les-

* dits canaux d'injection (33) dudit piston (27) en forme de T afin de recevoir du liquide propulseur desdits canaux et à conduire ledit liquide propulseur vers ladite

chambre de combustion dans une forme physique et un dia-

gramme de dispersion prédéterminés.

31 - Mécanisme de canon selon la revendication 30,

caractérisé en ce que ledit piston intérieur est accou-

plé rigidement avec ledit carterpendant le tir au moyen dudit dispositif (46) de limitation du mouvement dudit piston intérieur, ledit dispositif de canalisation de fluide (47) consistant en un dispositif qui provoque une pulvérisation du liquide propulseur dans ladite chambre

de combustion.

32 - Mécanisme de canon selon la revendication , caractérisé en ce que ledit piston intérieur (6) comporte une partie de bas-e (66) fixée sur le dispositif de limitation du mouvement dudit piston intérieur, ledit piston intérieur comportant une partie avant (60) séparée de ladite partie de base mais accouplée avec elle par un dispositif de verrouillage réciproque (64) permettant un mouvement limité de ladite partie avant par rapport à ladite partie de base afin de créer avec les parois dudit alésage axial un réservoir secondaire (61) dont la capacité est variable en fonction du mouvement de la- dite partie avant et de ladite partie de base, ladite partie de base comportant un canal (63) pour le passage

d'un fluide entre une source extérieure et ledit réser-

voir secondaire, et ledit dispositif de verrouillage ré-

ciproque constituant un amortisseur (18) et un dispositif de mesure du débit de fluide dudit réservoir secondaire vers ladite source extérieure de manière que la mesure

de circulation de fluide à partir dudit réservoir secon-

daire pendant le cycle de tir contribue à contrôler la

pression dans la chambre de combustion.