MORTIER A BARILLET

L'invention concerne un mortier à barillet, du type dans lequel un tube-canon est associé à un barillet à munitions monté à rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du tube et comprenant plusieurs chemises cylindriques de réception de munitions, ouvertes à leurs extrémités avant et arrière et dont chacune est amenée par rotation du barillet à un poste de tir dans lequel elle est alignée avec le tube, son extrémité arrière étant alors en appui sur une plaque de tir comportant des moyens de mise à feu de la munition.

Le brevet FR-A-1 487 089 qui est pris à base du préambule de la revendication indépendante 1, décrit un canon, c'est-à-dire une pièce d'artillerie, comprenant entre autres un tube généralement rayé prolongé par une chambre, une culasse et un coin de culasse. Les munitions sont chargées par la culasse en effaçant le coin de culasse situé à l'arrière du tube. L'arme comporte un percuteur qui est actionné pour initier la charge de propulsion. Le projectile suit une trajectoire tendue ou courbe, selon la portée désirée, et est stabilisé sur trajectoire par la rotation qui lui est imprimée par les rayures du tube. Il n'y a donc pas de similitude avec un mortier.

Le brevet WO 92/01901) décrit une arme de poing en particulier une arme pour la chasse qui ne présente aucune similitude avec un canon ou un mortier. Cette arme de poing est destinée au tir des munitions sans douille et l'étanchéité doit être assurée par la chambre de l'arme elle-même et on utilise pour cela un moyen d'étanchéité.

Les mortiers du type mentionné précédemment équipent en général des véhicules blindés et permettent une cadence de tir relativement élevée, grâce aux barillets dont les chemises peuvent être rechargées facilement en munitions pendant les tirs, et qui autorisent également un tir rapide en rafale lorsque toutes les chemises d'un barillet ont été préalablement chargées.

Cependant, la rotation du barillet qui permet d'amener tour à tour les chemises en position de tir, c'est-à-dire en alignement avec le cube et en appui sur la plaque de tir comportant des moyens de mise à feu des munitions, nécessite une précision dimensionnelle élevée des pièces en cause en l'utilisation de moyens plus ou moins complexes pour assurer l'étanchéité aux gaz pendant le tir tout en permettant une rotation rapide du barillet et le chargement des chemises par leur extrémité avant.

L'invention a pour but de résoudre ces problèmes grâce à des moyens de structure simple.

Elle propose, à cet effet, un mortier, du type dans lequel un tube-canon est associé à un barillet à munitions monté à rotation autour d'un axe parallèle à l'axe du tube et comprenant plusieurs chemises cylindriques de réception de munitions, ouvertes à leurs extrémités avant et arrière et dont chacune est amenée par rotation du barillet à un poste de tir dans lequel elle est alignée avec le tube, son extrémité arrière étant alors en appui sur une plaque de tir comportant des moyens de mise à feu de la munition, chaque chemise comprenant des moyens à déformation élastique assurant une étanchéité aux gaz lors du tir par rapport à la chemise et à la plaque de tir, caractérisé en ce que les moyens à déformation élastique forment une butée de support et de positionnement de la munition introduite dans la chemise par l'extrémité avant de celle-ci, et en ce que cesdits moyens sont constitués par un joint métallique de forme générale cylindrique à extrémité avant ouverte et à extrémité arrière comportant une paroi de fond annulaire à orifice central, ce joint étant monté dans un alésage de l'extrémité arrière de la chemise et retenu dans cet alésage par des moyens tels par un exemple qu'un écrou vissé.

La déformation élastique des moyens précités, provoquée par la pression des gaz de propulsion lors du tir, permet une étanchéité parfaite entre la chemise et la plaque de tir. Par ailleurs, le poids de la munition chargée dans la chemise permet un appui élastique en légère précontrainte de ces moyens sur la plaque de tir lorsque la chemise est amenée en position de tir.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le joint métallique est monté glissant sans jeu radial dans l'alésage de la chemise et est à surface cylindrique externe rectifiée dont le diamètre est égal au diamètre de l'alésage de la chemise.

Ce montage coulissant sans jeu du joint dans la chemise permet, sans nuire à l'étanchéité, un rattrapage des dispersions des cotes de fabrication des chemises. La rectification des surfaces cylindriques en contact du joint et de la chemise permet en outre d'éviter les incrustations métal dans métal lors des tirs, qui auraient pour effet de coincer le joint dans la chemise et d'empêcher son fonctionnement normal.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface interne du joint est cylindrique à section circulaire au voisinage de la paroi de fond, avec un diamètre assurant le centrage de la munition, et est tronconique à sa partie avant, l'épaisseur de paroi du joint diminuant en direction de son extrémité avant.

Cette surface interne tronconique a pour fonction de faciliter le chargement et le positionnement de la munition dans la chemise, et de faciliter également la déformation élastique de la partie correspondante du joint, qui s'appuie sur l'alésage de la chemise pour assurer l'étanchéité, sous l'effet de la pression des gaz lors d'un tir.

Selon une autre caractéristique de l'invention, la surface externe de la paroi de fond du joint est faiblement tronconique, sa petite base formant l'orifice central précité et se trouvant en saillie sur le fond du joint.

La surface interne de la paroi de fond du joint comporte quant à elle une partie annulaire située dans un plan perpendiculaire à l'axe du joint et raccordée à la surface cylindrique interne du joint, pour former une face d'appui de la base de la munition, et une partie tronconique s'étendant jusqu'à l'orifice central de la partie de fond, l'épaisseur de cette paroi diminuant en direction de l'axe.

Ainsi, le fond du joint est capable de résister au choc d'une munition chargée par l'extrémité avant de la chemise et tombant par gravité dans cette chemise, et est capable également de se déformer élastiquement pour s'appliquer à pression sur la plaque de tir et assurer l'étanchéité aux gaz lors d'un tir.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci ressortiront plus clairement de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'une chemise comportant un joint métallique selon l'invention;
• la figure 1A est une vue à plus grande échelle du détail encerclé I de la figure 1;
• la figure 2 est une vue semblable à la figure 1, mais représente la chemise en position de tir.

Le joint selon l'invention est particulièrement destiné à être utilisé dans un mortier à tir rapide de 81 mm, tel que celui qui a été développé par la déposante pour équiper des véhicules blindés légers. Un tel mortier est bien connu et sa structure générale n'a donc pas été représentée.

Le barillet du mortier comprend cinq chemises, telles que celle représentée schématiquement en figure 1 et désignée par la référence 10, qui sont de forme générale cylindrique à section circulaire et dont les extrémités avant 12 et arrière 14 sont ouvertes.

L'extrémité arrière 14 de chaque chemise 10 comprend, dans le mode de réalisation représenté aux dessins, trois alésages successifs 16, 18 et 20, de diamètre progressivement décroissant, qui sont utilisés pour la réception et le maintien d'un joint métallique 22 selon l'invention.

L'alésage 16 de plus grand diamètre de la partie arrière de la chemise 10 est à surface interne filetée et reçoit un écrou 24 de retenue du joint 22 dans la chemise.

Le deuxième alésage 18 , de faible longueur, est destiné à recevoir un rebord annulaire 26 formé en saillie sur la surface externe cylindrique du joint 22, tandis que le troisième alésage 20 constitue le logement proprement dit du joint 22.

Le joint 22 est réalisé en acier à ressort et est de forme générale cylindrique, à extrémité avant 28 ouverte et à extrémité arrière comportant une paroi de fond 30 annulaire à orifice central 32. La surface cylindrique externe 34 du joint a un diamètre égal à celui de l'alésage 20 de la chemise 10, en est rectifiée, ainsi que la surface de l'alésage, pour permettre un glissement sans jeu du joint dans l'alésage 20.

La surface interne correspondante du joint comprend une partie cylindrique 36 à section circulaire, raccordée à la paroi de fond 30 du joint et ayant un diamètre égal au diamètre interne de la chemise 10 au delà de l'alésage 20, et comprend également une partie tronconique 38, prolongeant la partie cylindrique 36 jusqu'à l'extrémité avant 28 du joint et allant en s'élargissant vers cette extrémité, de telle sorte que l'épaisseur de paroi du joint diminue en direction de son extrémité avant. L'angle au sommet de cette partie tronconique 38 est peu prononcé, et est de 8° dans le mode de réalisation préféré de l'invention.

La paroi de fond 30 du joint est à surface externe 40 tronconique d'angle au sommet très plat (de 179,26° dans le mode de réalisation préféré de l'invention) et orientée vers l'extérieur de telle sorte que le bord de l'orifice central 32 fait légèrement saillie vers l'extérieur. La surface interne de cette paroi de fond 30 comprend une partie annulaire 42 perpendiculaire à l'axe de symétrie du joint, prolongée jusqu'à l'orifice central 32 par une partie tronconique 44 ayant un angle au sommet plus faible que celui de la surface extérieure tronconique 40 (par exemple de 172° dans le mode de réalisation préféré de l'invention), de sorte que l'épaisseur de la paroi de fond 30 diminue progressivement en direction de l'axe de symétrie du joint.

Comme indiqué plus haut, le joint comprend également un rebord annulaire 26 en saillie sur sa surface externe, au voisinage de son extrémité arrière.

Pour monter le joint 22 dans la chemise, il suffit d'introduire ce joint dans l'extrémité arrière de la chemise, puis de visser en place l'écrou 24 qui vient en butée sur le fond du premiers alésage 16. Le glissement possible du joint 22 dans l'alésage 20 de la chemise est alors limité par le rebord annulaire 26 qui vient en butée, soit sur l'écrou 24, soit sur le fond du second alésage 18 de l'extrémité arrière de la chemise. Lorsque le joint 22 est en appui par son rebord annulaire 26 sur l'écrou 24, la surface externe de la paroi de fond 30 du joint 22 est légèrement en saillie vers l'extérieur par rapport à l'extrémité arrière 14 de la chemise 10.

Le fonctionnement est le suivant :

   dans la position de chargement, qui correspond à celle représentée en figure 1, la chemise est inclinée en oblique par rapport à l'horizontale, et est chargée avec une munition classique de mortier, dont seule l'extrémité arrière comprenant un empennage 46 est représentée en figure 1. La munition est introduite par l'extrémité avant de la chemise 12 et tombe par gravité dans la chemise sur le joint métallique 22. Le centrage de la munition est assuré par la partie cylindrique 36 de la surface interne du joint 22, et son support par la surface annulaire 42 du fond 30. Sous l'effet du poids de la munition, qui est de l'ordre de 4 kg pour un mortier de 81 mm, le joint 22 est en appui par son rebord annulaire 26 sur l'écrou de retenue 24.

Par rotation du barillet, la chemise 10 contenant la munition est amenée en position de tir, représentée schématiquement en figure 2 dans laquelle elle est alignée avec le tube 48 du mortier et se trouve en appui en son extrémité arrière sur une plaque de tir 50 comprenant dans un alésage 52 des moyens, non représentés, de mise à feu de la munition. Le montage glissant du joint 22 dans la chemise 10 permet d'ajuster automatiquement la position du joint 22, dont la paroi de fond 30 est en appui élastique sur la plaque de tir 50, sous l'effet du poids de la munition, l'orifice central 32 de cette paroi de fond étant aligné avec l'alésage 52 de la plaque de tir 50 et ayant un diamètre supérieur à celui de l'alésage. Une étanchéité entre la chemise et la plaque de tir 50 est ainsi assurée dès que la chemise 10 est en position de tir. Au départ du coup, il se développe très rapidement une pression relativement élevée à l'intérieur de la chemise 10, qui est de 100 à 600 bars en fonction de la charge propulsive de la munition, et qui a pour effet d'appliquer fortement la paroi cylindrique du joint 22 sur la paroi de l'alésage 20 de la chemise et, d'autre part, la paroi de fond 30 sur la plaque de tir 50, en garantissant une étanchéité vis-à-vis des gaz de propulsion. Grâce à la structure précédemment décrite, les déformations de ces parois du joint restent dans le domaine élastique, et le joint retrouve sa forme initiale après le départ du coup, lorsque la pression diminue à l'intérieur de la chemise 10.

Comme cela ressort clairement de ce qui précède, le joint selon l'invention assure une très bonne étanchéité aux gaz lors du tir des munitions et permet, par sa précontrainte élastique sur la plaque de tir, de rattraper les dispersions des cotes des chemises.