FR2666881A1 - Dispositif d'injection d'agent de propulsion fluide dans des canons, et canon a fluide. - Google Patents
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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
- F41A1/00—Missile propulsion characterised by the use of explosive or combustible propellant charges
- F41A1/04—Missile propulsion using the combustion of a liquid, loose powder or gaseous fuel, e.g. hypergolic fuel
Abstract
L'invention concerne un dispositif d'injection pour un agent de propulsion fluide pour canons, comprenant au moins une chambre de pompage (38) destinée à la réception de l'agent de propulsion, dans chacune desquelles se déplace au moins un piston de pompage (32) ainsi qu'un tiroir (58) en vue de l'ouverture et de la fermeture d'ouvertures (26) d'une surface d'injection disposée au moins en partie autour d'une chambre de combustion (14) et sensiblement radialement par rapport à la direction d'éjection (A) d'un projectile. L'agencement est tel que le tiroir et le piston de pompage sont constitués sous forme d'éléments pouvant se déplacer librement l'un par rapport à l'autre et le tiroir peut être soumis à l'action de l'agent de propulsion, d'une charge de départ séparée et/ou du piston de pompage.
Description
Dispositif dtinjection'd'agent de propulsion fluide dans des.
canons,-et canon à fluide.
L'invention concerne un dispositif d'injection d'agent de propulsion fluide pour canons,-le dispositif d'injection comprenant une chambre de pompage pour 'agent de propulsion, un piston de pompage mobile axialement dans cette dernière ainsi qu'un tiroir destiné à 5 l'ouverture et à la fermeture d'ouvertures d'une surface d'injection disposée au moins partiellement autour d'une chambre de combustion et sensiblement radialement par rapport à la direction d'éjection d'un projectile, ainsi qu'un canon à fluide comprenant au moins l'un de ces dispositifs d'injection.10 Un tel agencement qui est connu par le DE C-22 26 175 concerne une soupape de commande de l'alimentation en agent de propulsion dans la chambre de combustion d'une arme à feu automatique Dans ce cas, l'arme à feu comprend un boîtier dans lequel est monté rigidement un canon muni d'un alésage L'extrémité arrière de l'alésage est15 subdivisée en chambres pour recevoir un projectile et former une chambre de combustion dont l'extrémité qui est à l'opposé du projectile est fermée de façon étanche par une culasse La surface périphérique de la chambre de combustion comprise entre la chambre à projectile et la culasse est constituée en partie sous forme d'une surface d'injection.20 L'expression de surface d'injection doit dtre comprise comme désignant une surface munie d'un ensemble d'ouvertures traversantes pour l'agent de propulsion fluide Un tiroir de commande fixé de façon rigide au piston de pompage et pouvant se déplacer sur lui permet de libérer la section des ouvertures d'alimentation de la surface d'injection par un déplacement approprié Le déplacement est prédéterminé par un
agencement à coulisse et est défini dans cette mesure.
On connaît par le DE C-17 28 077 un système à piston à pression différentielle et à chambre de combustion destiné à créer des gaz propulsifs, notamment pour des armes à feu L'injection du combustible et de l'oxygène ou du comburant dans la chambre de combustion a lieu axialement par rapport à la direction d'éjection du projectile par l'intermédiaire de conduits et de chambres d'amenée correspondants Les quantités partielles des deux composants de l'agent de propulsion injecté dans la chambre de combustion réagissent pour former l'hypergol Le processus de combustion s'étant engagé, la pression monte dans la chambre de combustion et fait reculer le piston à pression différentielle, d'ou résulte la poursuite de l'injection dans les chambres de distribution disposées à l'avant d'autres quantités des
deux composants de l'agent de propulsion.
Le DE-A 27 25 925 montre un dispositif de pompage pour un projectile à agent de propulsion fluide L'agent de propulsion envoyé dans une chambre de pompage est injecté dans la chambre de combustion par l'intermédiaire de canaux constitués axialement dans une partie de tête d'un piston de pompage Une enveloppe disposée coaxialement au piston de pompage et déplaçable sert, grâce à sa tête agrandie, à la commande du flux d'agent de propulsion et de la quantité de cet agent
de propulsion.
Tous les agencements susmentionnés connus sont relativement compliqués en ce qui concerne la constitution et l'association sur le plan constructif des éléments composants individuels ou du comportement de leurs mouvements Ce qui est particulièrement désavantageux est que la quantité d'agent de propulsion ne peut être dosée que de façon
limitée si tant est que cela soit possible et de façon compliquée.
La vidange de la chambre de pompage est également limitée, par exemple selon l'agencement connu par le DE C-22 26 175 Les pièces qui se déplacent mécaniquement ne permettent en outre un déplacement que dans
des limites géométriques étroites.
Des projectiles différents nécessitent une alimentation en agent de propulsion différente et une possibilité de commande de l'injection par des buses d'agent de propulsion qui ne peuvent pas non plus être obtenues avec les agencements connus Il en va de même en ce qui concerne une possibilité de modification de la vitesse d'éjection du projectile ou de l'influence de la température, par exemple par ce que
l'on appelle un "tir chauffant" du canon.
L'amenée du projectile est également en partie relativement
coûteuse avec les agencements connus (DE C-17 28 077).
L'inconvénient d'un agencement tel qu'il est connu par exemple par le DEC-22 26 175 consiste également dans le fait qu'un amortissement des pièces qui sont en partie soumises à des vitesses élevées n'est possible que sous conditions, d'ou résultent en partie des (sur)-sollicitations importantes et indésirables appliquées aux matériaux, qui ont une influence négative sur la sensibilité aux perturbations des canons, notamment quand ils fonctionnent de façon continue. Les inconvénients décrits doivent être éliminés dans toute la mesure du possible grâce à l'invention, qui propose notamment un dispositif de constitution simple, de fonctionnement sûr et léger à manipuler, et qui est en outre accessible dans toute la mesure du possible à des agents de propulsion monergols et diergols (hypergols) et qui permet une amenée facile des projectiles et un dosage facile de
la quantité d'agent de propulsion.
L'invention a pour point de départ le fait connu que l'on peut réaliser l'optimisation de l'injection par des buses de l'agent de propulsion, et de ce fait de la combustion, par une modification de la forme constructive et de la subordination de parties individuelles du dispositif d'injection, et que ceci permet dans le même temps une
commande quantitative du processus de combustion.
En conséquence, l'invention prévoit, pour un dispositif d'injection du type mentionné dans le préambule, de constituer le tiroir et le piston de pompage sous forme de pièces pouvant se déplacer librement l'une par rapport à l'autre, le tiroir pouvant être soumis directement ou indirectement à l'action (c'est-à-dire déplacé) de l'agent de propulsion, d'une charge de départ séparée, et/ou du piston de pompage Ce qui est important est qu'il n'est proposé ici aucune commande mécanique de l'injection, avec les inconvénients décrits qui lui sont liés, mais que selon ce qui est prévu dans une forme de réalisation préférée, la pression libérée par la charge de départ sert par exemple au déplacement des pièces et notamment à l'ouverture des
buses d'injection de la surface d'injection.
Ce concept de l'invention peut être mis en oeuvre sous forme de
diverses variantes concrètes.
Un mode de réalisation avantageux de l'invention prévoit que le piston de pompage est constitué sous forme d'une pièce entourant ou disposée à l'arrière du tiroir, ce qui fait que grâce à l'espace entourant simultanément le piston de pompage, la chambre de pompage destinée à l'agent de propulsion est simultanément définie La surface frontale du tiroir est alors avantageusement constituée de manière qu'elle soit en moins en partie à une certaine distance de la surface correspondante du piston de pompage par sa section extérieure Selon un mode de réalisation préféré, ce résultat peut être obtenu par une garniture d'étanchéité annulaire faisant saillie sensiblement au centre
dans la région de la surface frontale du tiroir.
Si une charge de départ est alors allumée dans une chambre de compression disposée à l'arrière du piston de pompage, comme le prévoit un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, la pression qui en résulte provoque d'abord une poussée vers l'avant du piston de pompage et une surpression dans la chambre de pompage Cette pression hydraulique agit alors sur la surface différentielle correspondante du tiroir et refoule celui-ci vers l'avant à une vitesse plus élevée, tout en libérant simultanément la surface d'injection Selon un autre développement de l'invention, il est prévu que le tiroir et/ou le piston de pompage sont montés en direction du mouvement contre un dispositif de précontrainte, et de préférence un appui à ressort Le tiroir de commande est alors repoussé sur la surface d'injection à
l'encontre de l'effet d'un ressort.
Le piston de pompage avance également du fait de la pression qui continue d'agir sur lui sur son côté frontal, mais avec une vitesse un peu plus lente que celle du tiroir, et détermine ainsi une nouvelle injection de l'agent de propulsion par les ouvertures de la surface d'injection dans les chambres de combustion, le volume de la chambre de pompage se réduisant de façon continue.5 Un autre mode de réalisation prévoit que la pression de la charge de départ agit non seulement sur le piston de pompage, mais également
sur la surface frontale du tiroir lui-m 9 me par l'intermédiaire d'un agencement de canaux appropriés, ce qui fait que ce tiroir est repoussé directement sur la surface d'injection par la pression gazeuse10 produite.
Il est alors particulièrement avantageux que la chambre de pression et la chambre de combustion soient en liaison par l'intermédiaire d'une conduite de liaison La charge de départ peut alors être constituée par exemple pyrotechniquement par une charge15 additionnelle fixée au projectile Mais il est également possible d'obtenir l'allumage de la charge par injection d'une quantité partielle d'agent de propulsion au moyen d'une énergie indépendante qui peut être par exemple dérivée de la mise sous tension d'un ressort,
puis emmagasinée, quand il y a ouverture de la culasse.
Le dispositif selon l'invention permet aussi bien un agencement à symétrie de révolution des parties autour d'une chambre de combustion de forme cylindrique (avec dans ce cas un tiroir en forme de manchon, une chambre de pompage de forme annulaire et un piston de pompage de forme annulaire), qu'un agencement dans lequel plusieurs chambres de pompage sont disposées autour de la chambre de combustion, un agencement à pistons de pompage et à tiroirs propre à la surface d'injection correspondante étant dans ce cas associé à chaque chambre
de pompage.
Grâce à l'agencement de l'invention, il est possible de prévoir d'une façon particulièrement simple et avantageuse un dispositif de commande/limitation de la course du piston de pompage pendant le remplissage de l'agent de propulsion et de ce fait un dispositif de dosage de la quantité d'agent de propulsion qui est envoyée chaque fois dans la chambre de pompage Le dispositif peut être constitué avantageusement par une butée pouvant se déplacer le long de la course et/ou un organe de guidage, notamment un piston de guidage C'est ainsi que grâce à une simple limitation de la course du piston de pompage, il est possible de régler le volume de la chambre de pompage et en conséquence de la quantité d'agent de propulsion, et ceci pratiquement selon un dosage continu. Selon un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, on prévoit une soupape qui relie une conduite à agent de propulsion à la chambre de pompage Grâce à cette soupape, et avec l'organe de guidage susmentionné, il est alors possible de réaliser non seulement l'alimentation de la chambre de pompage, mais également de vider la
chambre de pompage, par exemple quand il y a interruption du tir.
Les avantages de l'agencement selon l'invention sont multiples En particulier, des organes de réglage mécaniques ne sont plus nécessaires et le déplacement des pièces individuelles est désormais obtenu par une pression gazeuse et/ou une pression hydraulique appropriée L'agent de propulsion peut, en raison de l'agencement selon l'invention, être simultanément utilisé pour freiner aussi bien le piston de pompage que
le tiroir de commande par voie hydraulique.
Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, il est prévu que le tiroir de commande comprend à son extrémité libre qui pénètre dans la chambre de pompage, sur sa surface périphérique, une ou plusieurs saillies, et que l'enceinte dans laquelle le tiroir est refoulé par la pression comprend un élargissement correspondant sur son caté entrée En raison de la réduction de l'interstice annulaire entre enceinte de réception et tiroir qui a lieu pendant le déplacement, il
est alors possible d'amortir la vitesse du tiroir.
Le même principe est également utilisé pour freiner le piston de pompage Du fait que le piston de pompage est refoulé vers l'avant, il y a restriction de l'arrivée de l'agent de propulsion vers les buses d'injection et de ce fait un amortissement de la vitesse du piston de pompage, car une contre-pression plus importante et correspondante est
formée par l'agent de propulsion.
Grâce au dispositif selon l'invention, on peut utiliser aussi bien des agents de propulsion monergols que diergols (hypergols) Alors que l'on prévoit pour des agents de propulsion monergols, et en raison de la régularité de l'injection, de préférence une chambre de combustion de forme cylindrique avec un tiroir ou un piston de pompage à symétrie de révolution qui lui est associé, il est proposé pour utiliser des agents de propulsion diergols (hypergols) un mode de réalisation à plusieurs chambres de pompage séparées les unes des autres, disposées autour de l'enceinte de chargement ou de combustion; des agents de propulsion différents sont alors injectés dans la chambre de combustion par les chambres de pompage séparées les unes des autres et des régions d'injection correspondantes, chambre dans laquelle les agents se
rencontrent et réagissent les uns avec les autres.
Dans l'ensemble, le dispositif selon l'invention permet d'obtenir, grâce à son entraînement régénératif à fluide et du fait de sa forme constructive une balistique interne améliorée et notamment commandable qui permet son utilisation avec des canons de blindés, et également d'artillerie, de calibres différents Grâce à une possibilité de dosage fournie par une caractéristique particulière de l'invention, il est possible de contrôler la combustion Du fait de l'association constructive des parties, des éléments additionnels destinés au freinage du piston sont largement superflus Désormais, l'agent de propulsion remplit lui-même cette fonction, cet agent pouvant être en outre injecté dans l'enceinte de combustion avec une pression plus élevée. Un canon à fluide doit disposer d'une culasse étanche aux gaz, et qui n'est pas étanche seulement pendant le tir Quand il y a d'éventuels défauts d'étanchéité de la chambre de pompage, l'agent de propulsion qui en sort se gazéifie dans le canon chauffé et ne doit pas
avoir d'effet sur le personnel servant.
Dans ce but, une forme avantageuse de l'invention prévoit, d'une façon particulièrement simple, de constituer une étanchéité additionnelle des parties les unes par rapports aux autres au moyen de bagues d'étanchéité correspondantes Ceci est facilement réalisable du fait que les pièces sont à symétrie de révolution Un autre avantage de
l'invention est donc constitué par ce qui précède.
Indirectement, l'agencement selon l'invention procure encore un autre avantage provenant du fait que l'on peut réaliser une alimentation particulièrement facile des canons avec de nouveaux projectiles. Grâce à l'injection radiale et l'agencement correspondant des parties du dispositif d'injection, l'enceinte qui est dans le prolongement du canon et qui est destinée à recevoir le projectile est prolongée vers l'arrière (à l'arrière de la chambre de combustion), les nouveaux projectiles étant amenés dans la section de canon correspondante ainsi constituée Ceci peut être obtenu d'une façon simple par une commande automatique Une culasse relativement simple,10 qui peut être déplacée à partir de sa position de fermeture, rend
fiablement étanche la chambre de combustion lors du tir.
Avantageusement, on prévoit une culasse en champignon, ainsi que cela
est connu par exemple pour les canons d'artillerie.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture
de la description qui suit.
L'invention va maintenant être décrite plus en détail à l'aide de deux modes de réalisation représentés schématiquement sur les dessins annexés dans lesquels: la figure la est une vue en coupe longitudinale d'un canon à fluide selon l'invention, avec un dispositif d'injection selon l'invention, la figure lb est une représentation à plus grande échelle de la région située autour de la chambre-de pompage du dispositif d'injection selon la figure 1, la figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une section située entre la chambre de combustion et la chambre de pompage d'un second
mode de réalisation d'un dispositif d'injection selon l'invention.
Le canon à fluide selon la figure la comprend une pièce de fond 10 dont la section est sensiblement rectangulaire La pièce de fond 10 comprend en son centre un alésage arrondi 12 Sensiblement au milieu de l'étendue en longueur de l'alésage 12 est prévue une chambre de combustion 14 dont la section est plus -importante que celle de l'alésage 12 Dans la partie avant 12 a (par rapport à la chambre de combustion 14 et sur la gauche de cette chambre de combustion 14 à la figure la), l'alésage 12 est entouré par un tube 16 destiné à la réception d'un projectile (non représenté); La partie arrière 12 b de l'alésage 12 a sensiblement la même section que la partie avant 12 a Directement dans la région de raccordement avec la chambre de combustion 14 débouche cependant dans l'alésage 12 b un canal transversal 20 qui est perpendiculaire à ce dernier (et perpendiculaire au plan du dessin) Alors que sur la figure la le côté gauche du canal transversal 20 a une hauteur qui correspond au diamètre de l'alésage 12 b, le canal transversal 20 se prolonge ensuite par une section conique 20 a allant en s'élargissant, à laquelle se raccorde une section 20 b de section rectangulaire suivie par un gradin 21 dirigé vers l'extérieur, qui se prolonge par une autre section 20 c de même section que ce dernier L'alésage 12 b est élargi de façon correspondante dans la région traversée par le canal transversal 20. Dans le canal transversal 20 est monté un coin de culasse 23 avec une culasse en champignon 22, ainsi que cela est connu par exemple pour les canons d'artillerie La culasse en champignon 22 peut être éloignée de la région de l'alésage 12 b, après ouverture du coin de culasse 23, par pivotement à l'intérieur du canal transversal 20 et par déplacement dans ce canal transversal 20, l'alésage 12 b étant ainsi libéré en vue
de l'amenée d'un projectile dans le canon 16.
La paroi périphérique de la chambre de combustion 14 de forme cylindrique est constituée par une surface d'injection 24 Alors que la section arrière 24 a de la surface d'injection 24 qui est tournée vers la culasse en champignon 22 est fermée, le reste de la section comprend
des alésages traversants en direction radiale (buses d'injection) 26.
La surface d'injection 24 est maintenue fixe dans la pièce de fond 10.
Dans la section fermée 24 a de la surface d'injection 24 sont prévues de grandes ouvertures radiales 28 à une certaine distance les unes des autres, qui forment une conduite de liaison avec une chambre de forme annulaire 30 qui s'y raccorde vers l'extérieur La chambre 30 présente une section de forme triangulaire ainsi que cela ressort en particulier de la vue en coupe selon les figures la, b Les ouvertures 28 comme on le voit à la figure la sont réparties à distances
égales sur la surface d'injection de forme cylindrique 24, 24 a.
Sur le côté extérieur de la surface d'injection 24 s'applique un piston de pompage 32 Le piston de pompage 32 est un piston de forme annulaire avec une surface d'enveloppe 34 et un prolongement 36 de section sensiblement trapézoïdale qui le prolonge à angle droit vers l'intérieur sur son c 8 té d'extrémité. Le piston de pompage 32 s'applique par sa surface d'enveloppe extérieure 34 contre la paroi correspondante d'un évidement de forme cylindrique 38 de la pièce de fond 10 et par sa surface frontale interne 36 a en forme de section de cylindre contre la surface extérieure de la région d'injection 24, et il est guidé de façon mobile en direction longitudinale à l'intérieur de l'évidement 38 formant la chambre de pompage Dans le prolongement de la surface d'enveloppe 34, la pièce de fond 10 comprend un interstice de forme annulaire 40 destiné à recevoir la section d'enveloppe 34 lorsqu'il y a déplacement du piston de pompage 32, ce qui va être décrit plus en détail dans ce
qui suit.
Peu avant l'embouchure de l'interstice de forme annulaire 40 dans la chambre de pompage 38 est disposée une garniture d'étanchéité de forme annulaire 42 destinée à rendre étanche la chambre de pompage 38
par rapport à l'enceinte 40.
Comme cela ressort en particulier de la figure lb, l'interstice de forme annulaire 40 va en s'élargissant vers l'extérieur dans sa section qui est face à la garniture d'étanchéité 42 Dans la section de chambre correspondante est montée une butée 44 qui fait saillie vers l'extérieur perpendiculairement à l'extrémité frontale libre de la
section d'enveloppe 34 du piston de pompage 32.
Dans l'élargissement de l'interstice annulaire 40 et parallèlement à la section d'enveloppe 34 est constituée une enceinte 46 dans laquelle une crémaillère 48 peut être déplacée parallèlement à la section d'enveloppe 34 au moyen d'une roue d'entraînement 50 La crémaillère 48 comprend à son extrémité qui correspond à la butée 44
une saillie d'extrémité 52.
L'ensemble formé par la crémaillère 48, la roue d'entraînement 50 et la saillie 52 sert à limiter la course du piston de pompage 32, la butée 44 venant s'appliquer contre la saillie 52 lorsque la crémaillère
48 est dans une position appropriée.
Une conduite 54 qui est parallèle à l'alésage 12 dans la pièce de fond 10 débouche à distance de l'interstice annulaire 40 dans une soupape 56 disposée sur la paroi frontale avant (à gauche sur la figure la) de la chambre de pompage 38 et permettant une amenée d'agent de propulsion dans cette dernière Mais la soupape peut également être commandée de manière à rendre possible la vidange de la chambre de pompage 38, ce qui va être décrit plus en détail dans ce qui suit. Sur la surface d'injection 24 est appliqué un tiroir en forme de manchon 58 présentant une saillie périphérique extérieure 60 à son
extrémité qui est tournée vers la partie 36.
Comme on le voit en particulier à la figure lb, une garniture d'étanchéité annulaire 62 est montée sur la surface frontale 59 du tiroir 58 et dépasse la surface frontale 59 sensiblement dans la direction de la partie 36 du piston de pompage 32 On peut voir à la figure lb les lignes indiquant les cotes correspondantes de la garniture d'étanchéité annulaire 62 La garniture d'étanchéité annulaire 62 a pour fonction de maintenir en outre la surface frontale 59 à distance de la paroi correspondante 36 b de la partie 36 Pour recevoir la section d'enveloppe arrière 58 a du tiroir 58 on prévoit un interstice de forme annulaire 64 dans la pièce de fond 10 La première section partant de la chambre de pompage 38 présente une hauteur correspondant à celle du tiroir dans la région de la saillie 60, suite à quoi se raccorde une section 66 ayant une hauteur correspondant à l'épaisseur de la surface d'enveloppe du tiroir La section 66 se prolonge par une autre enceinte de forme annulaire 68 dans laquelle est monté un ressort de compression 70 Autour de la section 66 est
disposée une garniture d'étanchéité 72.
La section de la pièce de fond 10 qui contient les interstices de forme annulaire 60, 64 ainsi que l'enceinte 68 est constituée par un
élément de forme appropriée 74.
Le mode de fonctionnement du canon à fluide représenté est le suivant: Pour commencer, l'agent de propulsion est introduit dans la chambre de pompage 38 par la conduite 54 et la soupape 56, la chambre de pompage augmentant en direction de la droite (à l'encontre de la flèche A) et le volume de la chambre de pompage 38 augmentant régulièrement de façon correspondante Le tiroir 58 est entraîné avec elle sous l'effet du ressort 70 Le déplacement maximal du piston de pompage 32 peut être réglé par un réglage approprié de la crémaillère 48, la butée correspondante 44 venant en butée contre la saillie 52 de la crémaillère 48 La soupape 56 est à ce moment fermée Le dispositif se trouve alors dans une position telle que celle qui est montrée sur la partie inférieure de la figure la, et le tiroir 58 est notamment appliqué par sa surface frontale 58 (garniture 62) contre la partie 36 du piston de pompage 32, et la chambre de pompage 38 est remplie
d'agent de propulsion.
Selon-une autre possibilité qui a été décrite précédemment, on dispose alors une charge de départ, de préférence par l'intermédiaire d'une charge additionnelle fixée sur le projectile (non représenté) dans la région de la chambre de combustion 14 Du gaz est refoulé dans la chambre de forme annulaire 30 par les ouvertures 28 ou par les conduites de liaison associées, et une pression gazeuse est appliquée contre la paroi frontale arrière de la partie 36 du tiroir de commande 32 Lorsqu'une pression déterminée est atteinte, ceci étant réalisé dans une plage de millisecondes et au-dessous en raison de la montée très rapide de la pression, le piston de pompage 32 est repoussé vers l'avant (dans la direction A de la flèche) et provoque la formation d'une surpression dans la chambre de pompage 38 Cette pression hydraulique agit sur la surface différentielle du manchon d'étanchéité 58 dans la région de sa surface frontale 59 à l'avant de la garniture 62 et la repousse vers l'avant à l'encontre de la force du ressort de compression 70, dans la direction A de la flèche Le mouvement du manchon d'étanchéité 58 est donc plus rapide que celui du piston de pompage 32, ce qui fait que la surface d'injection 24, ou ses ouvertures 26, est rapidement libérée et forme une sortie pour l'agent de propulsion dans l'enceinte de combustion 14, par l'intermédiaire des
ouvertures 26.
Dans la chambre de combustion 14 ont lieu alors la combustion de l'agent de propulsion et une nouvelle montée de la pression pour l'éjection du projectile Dans le même temps, le piston de pompage 32 est entraîné par le tiroir 58 du fait de la pression gazeuse qui lui est appliquée par l'arrière, et le volume 38 de la chambre de pompage
diminue de façon correspondante.
La région élargie 65 de l'interstice de forme annulaire 64 fait fonction de chambre de freinage lors de la nouvelle accélération vers l'avant du tiroir 58 en raison du rétrécissement de la région d'arrivée
de l'agent de propulsion.
En même temps que le mouvement du piston de pompage 32, la région de traversée précédemment ouverte de la surface d'injection 24 se referme de façon continue et dans le même temps le piston de pompage est freiné en raison de la diminution du nombre d'ouvertures de sortie de l'agent de propulsion et d'une pression hydraulique augmentée en proportion. Pour le nouveau remplissage de la chambre de pompage 38 qui suit l'agent de propulsion est amené par l'intermédiaire de l'agencement à soupape 56 par la conduite 54, le piston de pompage et le tiroir 58 entraîné avec lui sous l'effet du ressort étant à nouveau ramenés à la
position de départ avec un degré de remplissage qui augmente.
Le processus décrit se répète ensuite de la même manière lorsqu'un nouveau projectile a été introduit dans le canon 16 par l'alésage 12 b, la culasse 22, 23 ayant été rabattue et écartée.
A la figure 2 est représentée une variante de réalisation qui se caractérise notamment par une forme différente de la région située autour des ouvertures 28 Comme on peut le déduire facilement du dessin, la partie 36 du piston de pompage de forme annulaire 32 est appliquée par sa surface frontale 36 a non pas contre la surface d'injection 24 mais en se terminant à une certaine distance de cette dernière En outre, la partie 36 comprend un gradin 37 dirigé en oblique vers la chambre de pompage 38, gradin dans lequel pénètre, dans la position de départ représentée à la figure 2, le tiroir de commande 58 par son extrémité frontale, dont la forme correspond à celle du gradin 37 La garniture d'étanchéité 62 disposée entre les surfaces en correspondance du tiroir de commande 58 et du piston de pompage 32 a pour fonction d'empêcher toute sortie de l'agent de propulsion de la
chambre de pompage 38 quand le tiroir 58 est fermé.
La surface d'injection 24 est constituée de manière que lorsque le tiroir de commande 58 et le piston de pompage 32 sont dans la position de départ (position de démarrage), on obtienne une liaison ouverte entre l'enceinte de combustion 14 et la chambre 30 ou l'enceinte comprise entre l'extrémité avant 36 a de la partie 36 et la surface
extérieure de la surface d'injection 24.
Lors de l'allumage de la charge de départ, un flux gazeux passe par les ouvertures correspondantes 29 et pénètre dans l'enceinte 31 située à l'arrière, ou dans la chambre 30, une pression gazeuse se formant non seulement sur la surface frontale arrière de la saillie 36 du tiroir de commande 32, comme dans un mode de réalisation selon la figure la, b, mais notamment aussi sur la surface frontale arrière du tiroir de commande 58, qui s'ouvre de ce fait spontanément directement après la montée de la pression et est accéléré en sens contraire de la flèche B (la flèche B symbolise la force permanente du ressort 70) et ouvre alors les buses d'injection 26 de la surface d'injection 24 de manière que l'agent de propulsion puisse être injecté depuis la chambre
de pompage 38 dans l'enceinte de combustion 14.
L'ouverture du tiroir de commande 58 a lieu avant le déplacement du piston de pompage 32 qui comme cela a été décrit pour les modes de réalisation selon les figures la, b est alors entraîné et recouvre petit à petit les ouvertures libérées 26 Un effet de freinage exercé sur le tiroir de commande 58 ou sur le piston de pompage 32 au moyen de l'agent de propulsion a lieu comme décrit pour le premier mode de réalisation. A la figure 2, la surface d'injection 24 est supportée par le dessous par le canon 16 qui se prolonge vers l'arrière dans la chambre de combustion 14, le canon comprenant également dans la région des ouvertures de passage 26 des ouvertures 76 orientées radialement en direction de la chambre de combustion 14, ces ouvertures présentant cependant comme on peut le voir facilement à la figure 2 une
section beaucoup plus importante de celle des buses d'injection 26.
L'introduction du gaz dans la chambre 30 a lieu à partir de la chambre de combustion 14, en passant par les ouvertures correspondantes
76,226.
Claims (21)
1 Dispositif d'injection d'un agent de propulsion fluide pour canons, comprenant au moins une chambre de pompage ( 38) pour la réception de l'agent de propulsion, dans chacune desquelles est prévu un piston de pompage ( 32) qui peut s'y déplacer, ainsi qu'un tiroir ( 58) destiné à l'ouverture et à la fermeture d'ouvertures ( 26) d'une surface d'injection ( 24) disposée au moins partiellement autour d'une chambre de combustion ( 14) et qui sont orientées sensiblement radialement par rapport à la direction d'éjection d'un projectile, caractérisé en ce que le tiroir ( 58) et le piston de pompage ( 32) sont constitués sous forme de pièces pouvant se déplacer librement l'une par rapport à l'autre, et le tiroir ( 58) peut être soumis directement ou indirectement (c'est-à-dire déplacé) à l'action de l'agent de propulsion, d'une charge de départ séparée et/ou du piston de pompage
( 32).
2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le piston de pompage ( 32) est constitué sous forme d'une pièce disposée
autour ou à l'arrière du tiroir ( 58).
3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tiroir ( 58) est disposé de manière à pouvoir être amené en appui contre le piston de pompage ( 32) par sa surface frontale ( 59) qui est dégagée dans la position de fermeture par rapport à la surface
d'injection ( 24).
4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications l à 3,
caractérisé en ce qu'une garniture d'étanchéité en saillie ( 62) est disposée dans la région de la surface frontale du tiroir ( 58) sur une
section partielle sensiblement centrale.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4,
caractérisé en ce que la surface frontale ( 59) du tiroir ( 58) est constituée de manière à être partiellement, et au moins sur sa section extérieure, à une certaine distance de la surface correspondante du
piston de pompage ( 32).
6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5,
caractérisé en ce qu'un espace creux ( 29, 30) est prévu à l'avant d'une
extrémité du tiroir ( 58) et/ou du piston de pompage ( 32).
7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'espace creux ( 29, 30) est en liaison avec la chambre de combustion
( 14) par l'intermédiaire d'au moins une conduite ( 28).
8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7,
caractérisé en ce que la surface d'injection ( 24), le tiroir ( 58) et/ou
le piston de pompage ( 32) sont des pièces à symétrie de révolution.
9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que la surface d'injection ( 24) forme l'enveloppe d'une chambre de combustion de forme cylindrique ( 14) et le tiroir ( 58) et le piston de pompage ( 32) sont disposés autour sous forme de pièces
de forme annulaire ou de manchons.
Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce que plusieurs conduites 28 qui sont réparties régulièrement en étoile sur la surface périphérique débouchent dans un espace creux ( 29, 30) de forme annulaire et constituant une chambre de compression.
11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10,
caractérisé en ce que le tiroir ( 58) et/ou le piston de pompage ( 32)
sont freinés par l'agent de propulsion.
12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11,
caractérisé en ce qu'un évidement de réception ( 64) destiné au tiroir ( 58) est prévu après libération de la surface d'injection ( 24), et cet évidement de réception ( 64) comprend sur le côté entrée une région de réception élargie qui est égale ou un peu plus grande que l'extrémité libre du tiroir ( 58) qui peut être amenée en appui contre cette
dernière et qui est munie d'une saillie extérieure correspondante ( 60).
13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12,
caractérisé en ce que le tiroir ( 58) et/ou le piston de pompage ( 32) est (sont) appliqué(s) en direction du mouvement par poussée contre un
dispositif de précontrainte ( 70).
14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12,
caractérisé en ce que le tiroir ( 58) et le piston de pompage ( 32) sont reliés de façon amovible l'un à l'autre par l'intermédiaire d'une
liaison par enclenchement.
15 Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le
dispositif de précontrainte ( 70) est un ressort.
16 Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que le ressort ( 70) est monté dans un évidement ( 68), de préférence une partie
élargie de l'évidement ( 64), dans la pièce de fond ( 10).
17 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 16,
caractérisé par un dispositif ( 44, 46, 48, 50, 52) destiné à la commande/mouvement de la course du piston de pompage ( 32) par rapport
au tiroir ( 58) ou à une surface d'injection ( 24).
18 Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que le dispositif de commande/limitation de la course du piston de pompage ( 32) est constitué par une butée ( 44, 52) et/ou un organe de guidage
mobile le long de la course, notamment un piston de guidage ( 48).
19 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18,
caractérisé par une soupape ( 56) qui relie une conduit à fluide de
propulsion ( 54) à la chambre de pompage ( 28).
Dispositif selon la revendication 19, caractérisé en ce que la chambre de pompage ( 38) est constituée entre l'espace situé entre la surface d'injection ( 24) ou le tiroir ( 58) et le piston de pompage ( 32)
qui entoure ces éléments à une certaine distance.
21 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20,
caractérisé en ce que le canon ( 16) qui reçoit le projectile se prolonge jusque dans la région de la chambre de combustion ( 14) et comprend sur la section qui est parallèle à la surface d'injection ( 24) plusieurs ouvertures ( 76) présentant une section beaucoup plus importante que celle des ouvertures de passage ( 26) de la surface
d'injection ( 24).
22 Canon à fluide comprenant au moins un dispositif d'injection
selon l'une des revendications 1 à 21.
23 Canon à fluide selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif d'injection est monté à symétrie de révolution par rapport à un canon ( 16) guidant un projectile et/ou le dispositif lui-même est monté à-symétrie de révolution autour de sa chambre de
combustion ( 14) -
24 Canon à fluide selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif d'injection comprend au moins deux chambres de pompage avec leurs pièces associées, disposées de préférence sur les
extrémités opposées de la chambre de pompage ( 14).
Canon à fluide selon la revendication 24, caractérisé en ce que les points centraux des deux chambres de pompage sont disposées sur une diagonale (imaginaire) passant par la chambre de combustion.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3546234A DE3546234C1 (de) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | Einspritzvorrichtung fuer fluessige Treibmittel bei Kanonen sowie eine Fluessigkeitskanone selbst |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2666881A1 true FR2666881A1 (fr) | 1992-03-20 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8617417A Withdrawn FR2666881A1 (fr) | 1985-12-28 | 1986-12-12 | Dispositif d'injection d'agent de propulsion fluide dans des canons, et canon a fluide. |
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| DE (1) | DE3546234C1 (fr) |
| FR (1) | FR2666881A1 (fr) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2518149C1 (de) * | 1975-04-24 | 1985-10-31 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8000 München | Treibgaserzeugungssystem,insbesondere fuer Schusswaffen |
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| US4586422A (en) * | 1984-04-10 | 1986-05-06 | General Electric Company | In-line annular piston fixed bolt regenerative variable charge liquid propellant gun with variable hydraulic control of piston |
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1986
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| SE8605568D0 (sv) | 1986-12-15 |
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