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PROJECTILE AUTOPROPULSE.
La présente invention est relative aux projectiles autopropulsés par éjection de gaz à travers une tuyère.
Ces projectiles sont généralement pourvus, vers l'arrière, d'un empennage externe formé d'un certain nombre d'ailettes et destiné à stabiliser le projectile sur sa trajectoire. Or on connaît l'inconvénient que présentent, pour la précision du tir de ces projectiles autopropulsés à stabilisation par empennage, les dissymétries et les inégalités qui peuvent se produire dans la poussée des gaz moteur et les dissymétries de construction du projectile luimême et de son empennage. Ces diverses dissymétries donnent, en effet, naissan- ce à un couple perturbateur qui tend à faire dévier le.projectile de sa trajectoire théorique.
L'invention a pour objet un projectile autopropulsé perfectionné en vue d'éviter cet inconvénient grave et d'augmenter ainsi la précision du tir. Ce projectile est remarquable notamment en ce qu'il comporte, à l'intérieur de sa tuyère d'éjection des gaz, des dispositifs déflecteurs destinés à provoquer une rotation du projectile sous l'action desdits gaz.
Grâce à cette rotation, on obtient une véritable annulation de l'effet des diverses dissymétries précitées.
Le projectile ainsi muni de dispositif s déflecteurs dans sa tuyère d'éjection des gaz peut être pourvu ou non d'un empennage externe stabili- sateur.
D'autres caractéristiques résulteront de la description qui va suivre.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple :
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Fig. 1 est une vue schématique,en perspective,avec arrachement partiel, d'un projectile autopropulsé perfectionné suivant l'invention;
Figo 2 en est une vue de l'extrémité arrière, les ailettes de l'empennage n'étant pas représentées;
Figs, 3,4 et 5 sont des vues analogues à la Fig. 2 et sont relatives à des variantes dans les modes de réalisation des dispositifs déflecteurs;
Fig. 6 est une coupe partielle longitudinale suivant la ligne 6-6 de la Fig. 5;
Fige. 7 et 8 sont des vues en perspective des extrémités arrière de deux autres projectiles, perfectionnés suivant l'invention.
Selon l'exemple d'exécution représenté aux Figs. 1 et 2, le projectile autopropulsé comporte un corps cylindrique 1, terminé, à l'avant, par une ogive 2 pouvant constituer la partie externe d'une charge explosive creuse.
A l'intérieur de ce corps cylindrique 1 est logée une charge 3 de poudre ou autre substance, susceptible de produire des gaz destinés à être éjectés par l'extrémité arrière ouverte du corps 1, à travers une tuyère 4, la propulsion du projectile étant obtenue à la manière connue par la réaction qui accompagne l'éjection desdits gaz.
Extérieurement et à l'arrière, le corps 1 est pourvu d'un empennage, formé d'ailettes 5 qui, dans l'exemple représenté, sont radiales et parallèles à l'axe longitudinal XX du projectile.
Conformément à l'invention, dans la tuyère 4, à son extrémité de sortie, sont placés des dispositifs déflecteurs constitués par un certain nombre d'ailettes 6, rapportées dans l'intérieur de cette tuyère. Suivant le présent exemple, ces ailettes 6 sont soudées en 7 sur la paroi de la tuyère.
Les déflecteurs 6 sont angulairement régulièrement espacés. Dans l'exemple, dans lequel il est prévu quatre ailettes, celles-ci sont donc disposées à 90 les unes des autres.
Chaque ailette qui a (Fige 2) une certaine surface S et dont le centre c est situé à une certaine distance r, de l'axe longitudinal XX du projectile, présente une certaine incidence i (Fig. 1) par rapport à cet axe.
Dans ces conditions si W est la vitesse d'éjection des gaz, les dispositifs déflecteurs développent sous l'action des gaz un couple C de rotation qui a la valeur ci-après :
C = K W2Si r K étant une constante qui est fonction notamment de la densité des gaz et de la forme de l'ailette. Il est possible, par conséquent, d'obtenir, par le choix des diverses variables entrant dans la relation ci-dessus, le couple de rotation désirée
Les ailettes déflectrices 6 tendent donc à imprimer, dès le départ du projectile, une rotation au projectile autour de l'axe XX dans le sens de la flèche f (Fig. 2). 1,lais cette rotation est freinée par l'empennage 5.
Le freinage dû à cet empennage est proportionnel au carré de la vitesse relative du projectile par rapport au cent, c'est-à-dire en pratique, au carré de la vitesse du projectile sur sa trajectoire. Or, pendant toute la durée de la propulsion c'est-à-dire pendant toute la durée de production de gaz, le projectile est soumis à une accélération constante du fait de l'éjection de ces gaz et sa vitesse croîtPar conséquent, l'effet de freinage dû à l'empennage 5 croit également depuis le départ du projectile jusqu'à la fin de la consommation de la charge 3..
La vitesse de rotation du projectile due au couple C créé par les ailettes déflectrices 6 passe donc rapidement par un maximum dès après le départ du coup, puis, en raison du freinage croissant dû à l'empennage 5, décroit vers une vitesse limite qui reste cependant suffisante pour assurer l'an-
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nulation de l'effet perturbateur dû aux diverses dissymétries de la poussée des gaz moteur et/ou de la construction du projectile et de son empennage.
La précision du tir est donc considérablement accrue, grâce à l'invention.
Par ailleurs, grâce au freinage de la rotation, tout en assurant une stabilisation suffisante du projectile sur sa trajectoire, on évite que la rotation de stabilisation ne soit trop élevée et ce résultat est particulièrement favorable dans le cas où le projectile comporte une charge creuse qui, ainsi que l'on sait, s'accommode mal des vitesses élevées de rotation.
A la Fig. 3 on a représenté une variante, dans laquelle chaque dispositif déflecteur est constitué par une pièce en forme d'U 8, pourvue de deux ailettes déflectrices 9 et 10 et rapportée dans la tuyère 4 à l'aide de rivets 11 (ou encore par soudure ou à l'aide de vis).
Gomme dans le premier exemple, il' importe que les dispositif s déflecteurs 8 soient angulairement équidistants, ce qui est bien le cas de la Fig. 3 où il est prévu deux dispositifs 8 diamétralement opposés.
Bien entendu, il pourrait être prévu un plus grand nombre de déflecteurs doubles 8, par exemple trois, disposés à 120 l'un de l'autre ou encore quatre, disposés à 90 .
Dans la variante représentée à la Fig. 4, les ailettes déflectrices 12 sont pourvues d'une embase arquée 13 leur donnant une forme de T et chacune d'elles est engagée dans une fente 14 ménagée dans le corps la à partir de sa tranche arrière, la tuyère 4a pouvant s'arrêter contre les champs antérieurs 15 des ailettes 12 comme représenté ou se prolonger jusqu'à la tranche arrière du corps la,dans lequel cas cette tuyère 4a comporterait, elle-même, des rainures en regard de celles 14 du corps 1.
Les Figs. 5 et 6 représentent une autre variante dans laquelle les ailettes déflectrices 16 viennent de matière avec une couronne 17 qui est rapportée dans l'extrémité du corps 1 dans lequel elle peut être fixée par soudure, rivure, vissage ou encore par sertissage ou autre moyen quelconque.
En bout de la tuyère 4b, sa tranche arrière 18 forme un épaulement de butée pour la couronne 17.
Cette couronne 17 peut venir de matière avec les ailettes 16 par moulage, frittage ou autre procédé quelconque et cette variante est particulièrement avantageuse car elle permet de procéder à un ajustage parfait des ailettes 16 par modification d'un moule fait une fois pour toutes.
Dans les différents exemples, les nombres de dispositifs déflecteurs (à ailettes simples Figs. 2,4 et 5 ou à ailettes doubles Fig. 3) peuvent bien entendu être différents de ceux des exemples représentés. Toutefois, pour que chaque ailette conserve son entière efficacité, il faut que la distance entre deux ailettes voisines soit assez grande pour éviter toute inter-ac- tion entre les arêtes de ces ailettes en ce qui concerne l'écoulement des gaz de propulsion, inter-action qui aurait pour effet de diminuer la portance desdites ailettes c'est-à-dire leur efficacité.
Dans l'exemple représenté à la Fig. l, le projectile est pourvu d'un empennage 5 externe, stabilisateur et freinant la rotation, mais cette solution n'est pas exclusive et l'invention s'étend : d'une part, à un projectile autopropulsé dépourvu d'empennage externe et stabilisé purement et simplement gyroscopiquement grâce aux ailettes déflectrices 6, comme représenté dans l'exemple de la Fig. 7 où le corps cylindrique 1 est dépourvu d'empennage; et, d'autre part, à des projectiles pourvus d'empennages, euxmêmes inclinés par rapport à l'axe longitudinal XX, par exemple comme représenté à la Fig. 8 où le corps 1 est pourvu d'un empennage dont les ailettes 5a sont inclinées dans le même sens que les déflecteurs 6. Eventuellement, l'inclinaison des ailettes de l'empennage pourrait être inverse de celle des déflecteurs 6.
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Naturellement,l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits, qui n'ont été choisis qu'à titre d'exem- ple.
REVENDICATIONS.
1.- Projectile autopropulsé, caractérisé en ce que dans la tuyère d'éjection des gaz, produits par une charge logée dans le corps du projectile, sont fixés des dispositifs déflecteurs destinés à provoquer une rotation du projectile sous l'action desdits gaz.
2.- Projectile autopropulsé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ces dispositif s déflecteurs sont constitués par de petites ailettes inclinées sur l'axe longitudinal du projectile.
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AUTOPROPULSE PROJECTILE.
The present invention relates to self-propelled projectiles by ejection of gas through a nozzle.
These projectiles are generally provided, towards the rear, with an external stabilizer formed by a certain number of fins and intended to stabilize the projectile on its trajectory. Now we know the drawback of the firing precision of these self-propelled projectiles with stabilization by empennage, the dissymmetries and the inequalities which can occur in the thrust of the engine gases and the dissymmetries of construction of the projectile itself and of its tail . These various dissymmetries in fact give rise to a disturbing couple which tends to deviate the project from its theoretical trajectory.
The object of the invention is an improved self-propelled projectile with a view to avoiding this serious drawback and thus increasing the precision of the shot. This projectile is remarkable in particular in that it comprises, inside its gas ejection nozzle, deflector devices intended to cause the projectile to rotate under the action of said gases.
Thanks to this rotation, a real cancellation of the effect of the various aforementioned asymmetries is obtained.
The projectile thus provided with deflector devices in its gas ejection nozzle may or may not be provided with an external stabilizer tail.
Other characteristics will result from the description which follows.
In the accompanying drawing, given only by way of example:
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Fig. 1 is a schematic perspective view, partially cut away, of an improved self-propelled projectile according to the invention;
Figo 2 is a view of the rear end thereof, the fins of the tail unit not being shown;
Figs, 3, 4 and 5 are views similar to FIG. 2 and relate to variants in the embodiments of the deflector devices;
Fig. 6 is a partial longitudinal section taken on line 6-6 of FIG. 5;
Freezes. 7 and 8 are perspective views of the rear ends of two other projectiles, improved according to the invention.
According to the embodiment shown in Figs. 1 and 2, the self-propelled projectile comprises a cylindrical body 1, terminated, at the front, by a warhead 2 which can constitute the external part of a shaped explosive charge.
Inside this cylindrical body 1 is housed a charge 3 of powder or other substance, capable of producing gases intended to be ejected by the open rear end of the body 1, through a nozzle 4, the propulsion of the projectile being obtained in the known manner by the reaction which accompanies the ejection of said gases.
Externally and at the rear, the body 1 is provided with a tail, formed of fins 5 which, in the example shown, are radial and parallel to the longitudinal axis XX of the projectile.
According to the invention, in the nozzle 4, at its outlet end, are placed deflector devices consisting of a certain number of fins 6, attached to the interior of this nozzle. According to the present example, these fins 6 are welded at 7 to the wall of the nozzle.
The deflectors 6 are angularly regularly spaced. In the example, in which four fins are provided, these are therefore arranged 90 from each other.
Each fin which has (Fig. 2) a certain surface S and whose center c is located at a certain distance r, from the longitudinal axis XX of the projectile, has a certain incidence i (Fig. 1) with respect to this axis.
Under these conditions if W is the gas ejection speed, the deflector devices develop under the action of the gases a torque C of rotation which has the following value:
C = K W2 Si r K being a constant which is a function in particular of the density of the gases and of the shape of the fin. It is therefore possible to obtain, by the choice of the various variables entering into the above relation, the desired torque.
The deflector fins 6 therefore tend to print, from the start of the projectile, a rotation to the projectile about the axis XX in the direction of the arrow f (FIG. 2). 1, but this rotation is slowed down by the tail 5.
The braking due to this stabilizer is proportional to the square of the relative speed of the projectile with respect to the hundred, that is to say in practice, to the square of the speed of the projectile on its trajectory. However, throughout the duration of the propulsion, that is to say throughout the duration of gas production, the projectile is subjected to a constant acceleration due to the ejection of these gases and its speed increases. braking effect due to the tail 5 also increases from the departure of the projectile until the end of the consumption of load 3 ..
The speed of rotation of the projectile due to the torque C created by the deflecting fins 6 therefore rapidly increases through a maximum as soon as the shot has started, then, due to the increasing braking due to the tail 5, decreases towards a limit speed which remains however sufficient to ensure an-
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cancellation of the disturbing effect due to the various dissymmetries of the thrust of the engine gases and / or the construction of the projectile and its tail.
The precision of the shot is therefore considerably increased, thanks to the invention.
Moreover, thanks to the braking of the rotation, while ensuring sufficient stabilization of the projectile on its trajectory, the stabilization rotation is prevented from being too high and this result is particularly favorable in the case where the projectile comprises a shaped charge which , as we know, does not adapt well to high speeds of rotation.
In Fig. 3 shows a variant, in which each deflector device is constituted by a U-shaped part 8, provided with two deflector fins 9 and 10 and attached in the nozzle 4 by means of rivets 11 (or else by welding or using screws).
As in the first example, it is important that the deflector devices 8 are angularly equidistant, which is indeed the case in FIG. 3 where there are two diametrically opposed devices 8.
Of course, there could be a larger number of double deflectors 8, for example three, arranged 120 from each other or four, arranged 90.
In the variant shown in FIG. 4, the deflector fins 12 are provided with an arcuate base 13 giving them a T-shape and each of them is engaged in a slot 14 formed in the body 1a from its rear edge, the nozzle 4a being able to stop against the front fields 15 of the fins 12 as shown or extend to the rear edge of the body 1a, in which case this nozzle 4a would itself include grooves facing those 14 of the body 1.
Figs. 5 and 6 show another variant in which the deflector fins 16 are integral with a ring 17 which is attached to the end of the body 1 in which it can be fixed by welding, riveting, screwing or even by crimping or any other means. .
At the end of the nozzle 4b, its rear edge 18 forms a stop shoulder for the crown 17.
This ring 17 may be integral with the fins 16 by molding, sintering or any other process and this variant is particularly advantageous because it allows perfect adjustment of the fins 16 by modifying a mold made once and for all.
In the various examples, the numbers of deflector devices (with single fins in Figs. 2, 4 and 5 or with double fins in Fig. 3) may of course be different from those of the examples shown. However, for each fin to retain its full efficiency, the distance between two neighboring fins must be large enough to avoid any inter-action between the edges of these fins with regard to the flow of propellant gases, inter -action which would have the effect of reducing the lift of said fins, that is to say their efficiency.
In the example shown in FIG. 1, the projectile is provided with an external stabilizer 5 and slows down the rotation, but this solution is not exclusive and the invention extends: on the one hand, to a self-propelled projectile without external stabilizer and purely and simply gyroscopically stabilized by virtue of the deflector fins 6, as shown in the example of FIG. 7 where the cylindrical body 1 is devoid of a tail; and, on the other hand, to projectiles provided with stabilizers, themselves inclined with respect to the longitudinal axis XX, for example as shown in FIG. 8 where the body 1 is provided with an empennage whose fins 5a are inclined in the same direction as the deflectors 6. Optionally, the inclination of the fins of the empennage could be the reverse of that of the deflectors 6.
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Of course, the invention is in no way limited to the embodiments shown and described, which have been chosen only by way of example.
CLAIMS.
1.- Self-propelled projectile, characterized in that in the ejection nozzle of the gases produced by a charge housed in the body of the projectile, deflector devices are attached intended to cause rotation of the projectile under the action of said gases.
2. A self-propelled projectile according to claim 1, characterized in that these deflector device s consist of small fins inclined on the longitudinal axis of the projectile.