FR3049052A3 - Arme de tir automatique - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet une arme de tir automatique comprenant un chargeur à barillet et des moyens de séquencement de tir caractérisée en ce que, pour augmenter la portée de tir, la cadence de tir, la précision de tir et améliorer l'ergonomie de la mitraillette, la chambre de mise à feu est réalisée en deux moitiés de sorte que la première moitié est unique et est disposée à la face d'extrémité de la traverse apte à rapprocher intimement la première moitié avec une des secondes moitiés en créant une chambre de mise à feu intégrée en position coaxiale avec l'âme de canon.

Description

ARME DE TIR AUTOMATIQUE

ART ANTERIEUR L'invention se rapporte au domaine de la production des armes et notamment à la production des armes individuelles destinées à détruire les combattants ennemis.

On peut citer des armes connues similaires d'après certaines caractéristiques, telles que le revolver Colt et la mitraillette Kalachnikov AK et AKM. Le premier comprend un barillet ayant un nombre limité de chambres traversant pour la mise à feu séquentielle des cartouches ce qui n'est pas suffisant pour mener un combat efficace. Dans la conception d'AK la chambre de mise à feu constitue une partie intégrale du canon rayé ayant un orifice latéral par lequel les gaz effectuent un travail en vue de réarmer l'arme en déplaçant un piston à gaz précontraint avec une culasse associée. Cela conduit à une perte d'une partie d'énergie utile de l'onde de choc d'explosion de la charge explosive, en engendrant des pertes de forces inertielles d'environ «30 Newton pour le calibre 5.45 mm et d'environ «72 Newton pour le calibre 7.62 mm. En outre, on observe des vibrations et un recul latéral de l'arme. Ceci revient à réduire la portée de tir, la précision d'impact sur la cible et affecte l'ergonomie de l'arme. L'objectif de l'invention consiste à améliorer la cadence de tir, à augmenter la portée de tir utile, la précision de tir et d'améliorer l'ergonomie de l'arme à tir automatique (mitraillette).

Cet objectif est atteint par le fait que la chambre de mise à feu est réalisée en deux parties : la première moitié unique est alésée en bout de la traverse qui est apte à s'approcher et s'éloigner périodiquement du barillet dans le plan passant par les axes de rotation du barillet et du canon de mitraillette parallèlement à la génératrice de la surface cylindrique du barillet ; une pluralité de secondes moitiés de la chambre de mise à feu sont alésées en étant régulièrement réparties selon la circonférence. Le barillet présente des moyens de rotation intermittente avec arrêt pour relier de manière séquentielle les secondes moitiés à ladite première moitié dans une position coaxiale avec le canon de mitraillette en vue d'effectuer le tir. Dans une des autres positions de la rotation pas à pas le barillet présente des moyens d'évacuation de la douille vidée et dans une position suivante des moyens de réception d'une nouvelle cartouche. Dans la position de tir la capsule détonante de la cartouche entre en contact avec une pointe de percuteur qui est monté sur le bout d'un piston de recul et qui est logé dans un cylindre à éléments d'amortissement ; le couple de cylindres constitue également une pompe d'alimentation en air d'un réservoir du circuit pneumatique pour réaliser automatiquement le séquencement du tir. A cet effet la mitraillette utilise des balles à rotation par gaz, et l'âme de canon est réalisée lisse, sans rayage. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS :

La figure 1 illustre schématiquement l'agencement des ensembles et des éléments principaux d'une mitraillette.

La figure 2 représente une section horizontale passant par l'axe du canon de mitraillette.

La figure 3 représente une section frontale passant par l'axe du barillet.

La figure 4 représente une section passant par les axes du barillet et du canon de mitraillette.

La figure 5 représente une vue en perspective d'un mécanisme de rotation du barillet.

La figure 6 représente un schéma pneumatique illustrant le fonctionnement de la mitraillette.

La figure 7 représente une coupe de la chambre de mise à feu en position de tir de la mitraillette.

DESCRIPTION

Une arme à tir automatique comprend un canon (1) à âme lisse prévu pour des balles à rotation par gaz [1], la base du canon étant ajustée sans jeu au bout d'un barillet (2) au voisinage duquel est montée une traverse (3) avec un mécanisme d'alimentation à coins, le même corps recevant également une pompe pneumatique (4) servant également d'amortisseur de recul au moment du tir, une unité d'impulsions pneumatiques périodiques (5), et un manomètre (6), une unité pneumatique de commande de tir (7), un clapet pneumatique (8) d'actionnement/arrêt du schéma pneumatique, des clapets pneumatiques de tir coup par coup (9) et automatique (10) et un magasin à cartouches (11). L'autre bout du barillet est appliqué contre le bout d'une tige (12) de piston de pompe pneumatique (Fig. 2) qui est coaxiale avec le canon et sur l'axe de laquelle est monté un percuteur (13) en gaine de caoutchouc qui est suffisamment proche de la capsule détonante de la cartouche (14) logée dans la chambre de mise à feu du barillet. Le percuteur fonctionne sous l'effet d'impacts d'un piston auto-réglable (15) d'un marteau pneumatique [2] qui est monté à l'intérieur de la tige de pompe pneumatique et qui, par l'intermédiaire des alésages, des canaux et des tubes (16), communique avec un réservoir (47) et l'atmosphère (conformément au schéma pneumatique). Après la mise à feu, la douille est apte à reculer en repoussant la tige avec un piston (17), et un cylindre (18) est monté à demeure dans le corps de mitraillette et comprend un ressort d'amortissement (19) et des éléments cylindriques « a » et « b » qui, outre l'amortissement de recul, sont également aptes à faire revenir le piston en forçant une douille dans la chambre de mise à feu qui est réalisée légèrement conique («1:3000). Pour aspirer l'air atmosphérique le corps renferme un filtre (20) et un clapet antiretour (21), ainsi qu'un étrangleur (22) et un raccord (23) pour recevoir un signal pneumatique Xo. Un autre raccord (24) sert à alimenter le réservoir du circuit pneumatique.

La traverse (3) est positionnée au moyen d'un coin (25) qui est actionné par des vérins pneumatiques (26) (Fig. 3). A la fin de son mouvement le coin coopère avec un poussoir de clapet de positionnement pneumatique (27). Des ressorts (28) et des leviers (29) assurent le mouvement de rappel de la traverse. Selon le schéma, des liaisons pneumatiques entre les éléments pneumatiques sont réalisées à travers des canaux aménagés dans le corps (30) de mitraillette. Des positions du barillet lors des rotations sont fixées par une bille à l'aide de n=6 rainures radiales (31) en V usinées dans la face d'extrémité du barillet. Lors du positionnement en position de tir (I-ère position) les chambres s'alignent à tour de rôle axialement avec le canal de canon. La rainure en V initie également les signaux pneumatiques XI par un clapet pneumatique (66) (Fig. 6).

Un moteur pneumatique (32) est destiné à reprendre et à loger une nouvelle cartouche dans la demi-chambre du barillet (IV-ème position) à l'aide d'une coulisse (33), d'un ressort (34) et d'un pion (35). Le barillet tourne autour d'un axe (36) étant actionné par un mécanisme à crémaillère (37, 38) et d'un moteur pneumatique (39). La course de rappel du moteur pneumatique s'effectue au moyen d'un ressort (40) et est traduit par des rotations intermittentes avec un pas a = 60° à l'aide d'une roue libre (41) (Fig. 5). Les demi-chambres du barillet contiennent des mini-moteurs pneumatiques simple effet (42) pour évacuer des douilles vidées (II-ème et III-ème positions), et de l'air comprimé est amené à cet effet et sort par des orifices réalisés dans le corps d'arbre.

Le schéma pneumatique de la mitraillette comporte un filtre (43), des clapets antiretour (44, 46), une pompe (amortisseur) (45). Le présent texte utilise les désignations suivantes : « g » est un marteau pneumatique monté dans le piston de pompe, « P » est un vecteur de la force de recul d'explosion de cartouche, réservoir (47), soupape de sécurité (48), clapet antiretour pi-lotable (49), clapets de régulation de pression (50), clapet de distribution (51), marteau pneumatique (52) avec piston auto-réglable [2], soupape logique « ET » (53) pour les signaux XI et X2, le signal « X2 » passant par la chambre d'étranglement (54). Un générateur d'impulsions périodiques Y1 (5) comprend un clapet de distribution (55) et un marteau pneumatique avec distributeur à lames (56) [2], ainsi qu'un clapet d'amplification (57), la fréquence d'impulsions Y1 étant réglée au moyen d'un clapet d'étranglement (58) . Y1 est un signal de mise en marche de la mitraillette. Le schéma pneumatique des rotations du barillet comprend des soupapes logiques « ET » (59) et « OU » (60), un clapet de distribution (61), un moteur pneumatique simple effet (62), un clapet antiretour (63) pour un mouvement accéléré, une soupape logique « OU » (64), un clapet de distribution (65), un clapet de positionnement (66) (initiateur de signal pneumatique « XI »).

Un schéma de préparation de la mise en action de la chambre de mise à feu comprend un clapet de distribution (67), des moteurs pneumatiques (68), une soupape logique (69), un clapet de positionnement (70) (initiateur de signal « X2 »), des soupapes logiques « ET » (71) et « OU » (72).

Un schéma pneumatique (73) comprend des moteurs pneumatiques C1...C12 intégrés dans les demi-chambres du barillet pour évacuer des douilles (ou des cartouches non brûlées) et, dans des positions fixées I...IV, un circuit d'alimentation en air comprimé à travers l'axe de rotation de barillet.

Le schéma pneumatique inclut également un schéma d'alimentation en cartouches à partir du magasin : un clapet de distribution (74) et des moteurs pneumatiques (75) d'alimentation en cartouches.

Le schéma pneumatique comprend également une vanne de pré-alimentation en air comprimé (76), un clapet de tir coup par coup (77) (initiateur de signal pneumatique F2). L'arme automatique fonctionne de la manière suivante : d'abord le réservoir est approvisionné par l'intermédiaire de la vanne (76) à partir d'une source externe (bouteille). Le clapet (49) et un clapet (55) de mode automatique s'ouvrent, et un plongeur générateur (56) se met à osciller, la pression résultante ouvre périodiquement le clapet (57) et contribue à générer des impulsions pneumatiques périodiques amplifiées Yl. A travers l'élément logique (64) l'impulsion Yl actionne le clapet (65) et le clapet de positionnement (66) en générant un signal pneumatique d'action prolongée qui est transmis aux éléments (59), (53), (74) et (71) (pour plus de clarté ne sont pas représentés sur la Fig.6, mais sont remplacés par des flèches indiquant des postes d'éléments). L'arrivée des signaux Yl et XI aux postes d'éléments (72) et (71) met en action le clapet (67) ce qui fait que les coins des moteurs pneumatiques (68) font descendre la traverse (3), et la cartouche est mise en position de tir dans la chambre de mise à feu chargée du barillet (2) (Fig. 3). En même temps le coin agit sur le clapet de positionnement (70) en générant un signal « X2 » d'action prolongée qui, ensemble avec XI à l'aide de l'élément (59) fait communiquer le clapet (61) avec la conduite, et le moteur pneumatique (62) effectue une course à vide. En même temps les moteurs pneumatiques (75) poussent une nouvelle cartouche dans la demi-chambre vide du barillet (en position IV), la cartouche étant alors reprise par la coulisse (33) (Fig. 7). Parallèlement, le signal pneumatique X2, en passant par la chambre de retardement (54) avec un retard de durée déterminée At, fait relier le marteau pneumatique (52) à la conduite par l'intermédiaire de l'élément (53) et le clapet (51). Le marteau pneumatique frappe sur la capsule de la cartouche et l'arme tire : la balle quitte le canal du canon avec l'accélération en subissant un mouvement rotatif sous l'effet des flux de gaz de réaction, et la douille est repoussée vers l'arrière par l'onde de choc (la chambre de mise à feu présentant la conicité) et repousse à son tour le couple « tige-piston » (12, 17) dans le cylindre (18) (Fig. 2) : la force de recul est amortie et en même temps l'air est refoulé du cylindre dans le réservoir (47) à travers le clapet antiretour (46). L'explosion fait initier le signal pneumatique « XO » qui est transmis aux ports d'éléments pneumatiques en découplant les clapets de positionnement (51, 65 et 67). Les pistons (68) des moteurs pneumatiques (26) reculent, les ressorts (28) font remonter la traverse (3), la chambre de mise à feu s'ouvre et le barillet est libéré. Le signal X2 disparait, et le clapet (61) coupe l'alimentation du moteur pneumatique (62) qui est lentement vidangé à travers l'étrangleur (63), la tige du moteur pneumatique effectue une course de travail, et la roue (41) fait tourner le barillet d'un angle de 60°. Les moteurs pneumatiques C1...C12 sont alimentés par couples en air comprimé et font évacuer la douille vidée. Le cycle reprend dès l'arrivée d'une impulsion suivante Y1 et ainsi de suite jusqu'à l'épuisement du magasin.

Lors du tir coup par coup le clapet (55) est découplé, le clapet (77) est pressé, et le signal pneumatique généré « F2 » passant par les éléments (64, 65 et 66) engendre le signal pneumatique XI qui, ensemble avec F2 et à l'aide des éléments (71, 72, 67 et 68), « charge » la chambre de mise à feu ce qui est confirmé par le signal pneumatique apparaissant X2 depuis le clapet (70). Sous réserve de la présence simultanée de XI et X2 les éléments (60, 61 et 62) préparent une rotation du barillet d'un angle de 60° et les éléments (53, 54, 51 et 52) effectuent ensemble la mise à feu de la cartouche. Le signal XO passant par les éléments (65 et 63) arrête le fonctionnement des signaux XI et X2, la traverse recule, et le barillet fait une rotation de 60°. Le coup individuel sera répété, lorsque le clapet (77) sera pressé encore une fois.

Pour évacuer une cartouche non brûlée (« coup à blanc ») le clapet (78) est pressé et relâché : ceci fait apparaître le signal pneumatique « Fl » qui, à travers les éléments (60, 61 et 62), prépare la rotation du barillet, et les éléments (69 et 67) ouvrent la chambre de mise à feu, le signal pneumatique X2 disparait. Le fait de relâcher le clapet (78) occasionne la rotation du barillet d'un angle de 60°.

La cadence de tir est régulée grâce au changement de fréquence du générateur d'impulsions pneumatiques Y1 (56) à l'aide de l'étrangleur (58).

Ainsi, l'arme à tir automatique proposée se distingue avantageusement par rapport aux armes existantes : des pertes énergétiques lors de la mise à feu de la charge explosive de la cartouche sont réduites au minimum, l'onde de choc de l'explosion accélère librement la balle dans la bouche lisse du canon et la fait tourner en agissant sur ses canaux tangentiels [1]. A l'intérieur du canon la balle est enveloppée d'un film de gaz, elle est aussi auto-centrée et subit une résistance par frottement presque nulle lors de son avancement. Des éjections latérales des gaz d'explosion sont absentes, et la douille est reculée à l'opposé du vol de la balle, en amortissant le recul de l'arme avec l'accumulation de l'énergie sous la forme d'une portion d'air comprimé refoulée dans le réservoir du circuit pneumatique. Le mouvement équilibré de la balle dans le canon et sa rotation par gaz contribuent à la précision du tir.

La diminution des pertes d'onde de choc augmente la distance du vol de la balle. L'absence du débattement latéral de l'arme lors du tir améliore le confort d'utilisation. Les éléments du système pneumatique automatique présentant peu d'inertie, la mitraillette est une arme à tir rapide et ergonomique.

REFERENCES 1. « Projectile pour arme à feu », Brevet d'Arménie #2551 A, délivré le 15 février 2010 ; 2. « Mécanismes dans la technique actuelle » I.I.Artobalevsky, V.Vii, pp.396-397, « Naouka » 1981.

Claims (5)

1. REVENDICATIONS

   1. Arme de tir automatique comprenant un chargeur à barillet et des moyens de séquencement de tir caractérisée en ce que, pour augmenter la portée de tir, la cadence de tir, la précision de tir et améliorer l'ergonomie de la mitraillette, la chambre de mise à feu est réalisée en deux moitiés de sorte que la première moitié est unique et est disposée à la face d'extrémité de la traverse apte à rapprocher intimement la première moitié avec une des secondes moitiés en créant une chambre de mise à feu intégrée en position coaxiale avec l'âme de canon, les secondes moitiés sont disposées le long des génératrices de la surface cylindrique du barillet et présentent des coulisses pour reprendre une nouvelle cartouche et des vérins pneumatiques pour évacuer des douilles vidées, une roue libre étant montée dans l'évidement axial du barillet et étant lié à un mécanisme à crémaillère avec un vérin pneumatique de rotation de barillet, la face d'extrémité du barillet présentant des rainures de positionnement qui sont en nombre égal au nombre de secondes demi-chambres et coopèrent avec un poussoir d'un clapet de positionnement ; un mécanisme pneumatique d'alimentation en cartouches étant monté vis-à-vis d'une des demi-chambres de barillet ; la deuxième face d'extrémité du barillet recevant une pompe pneumatique co-axialement avec la chambre de mise à feu et le canon qui comporte un piston d'amortissement de recul dans la tige supportant un marteau pneumatique avec un piston auto-réglable et un percuteur au voisinage de la capsule de la cartouche, et le cylindre de la pompe comprenant un ressort de rappel et étant apte à générer un coussin d'air d'amortissement, présentant un filtre et un clapet antiretour pour l'aspiration d'air atmosphérique et un raccord de sortie pour l'alimentation du réservoir, ainsi qu'un étrangleur du signal pneumatique témoignant de l'explosion.
2. 2. Arme selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle utilise un schéma pneumatique automatique en tant que moyen pour réaliser la fonction et le séquencement du tir.
3. 3. Arme selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle utilise un mécanisme de marteau pneumatique avec un distributeur d'air à clapet à lame en tant que générateur d'impulsions pneumatiques pour commander le tir, et un mécanisme de marteau pneumatique avec un piston auto-réglable en tant que dispositif de percussion sur la capsule de la cartouche.
4. 4. Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mécanisme de déplacement périodique de la traverse comprend des vérins pneumatiques double effet avec des coins rigidement montés sur les tiges dont les extrémités en biseau sont appliquées contre les pentes dans les fenêtres de la traverse, un clapet pneumatique de passage étant monté à la fin du chemin d'un des coins.
5. 5. Arme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'âme du canon est réalisée lisse et qu'elle utilise des cartouches avec des balles à rotation par gaz.