FR2860863A1 - Barrel for e.g. rifle, has smooth post-acceleration chamber in which missile enters from stripped ballistic zone after pre-acceleration and complete spinning to receive additional acceleration which provides higher initial speed - Google Patents

Abstract

The barrel has a stripped ballistic zone for pre-acceleration and complete spinning of missile at low speed. The missile after pre-acceleration and complete spinning in the stripped zone enters a smooth post-acceleration chamber. The missile receives additional acceleration in the chamber, where the acceleration provides an initial speed in order of 900 to 1000 meters/second.

Description

2860863 12860863 1

La présente invention concerne un nouveau type de canon pour armes rayées comportant 2 zones de balistiques intérieures, cette architecture visant à donner à ces armes une meilleure résistance à l'usure et une meilleure vitesse initiale (Vo dans le reste du texte).  The present invention relates to a new type of barrel for rifled weapons having 2 zones of internal ballistics, this architecture to give these weapons a better resistance to wear and a better initial speed (Vo in the rest of the text).

Il n'est pas nécessaire d'insister sur l'intérêt des Vo élevées pour les armes rayées: amélioration de la précision du tir sur cible fixe, efficacité plus grande du tir sur cible mobile, augmentation importante de l'énergie cinétique, augmentation de la portée, diminution de la flèche, diminution de la sensibilité aux perturbations.  It is not necessary to emphasize the interest of the Vo high for striped weapons: improvement of the accuracy of fixed target shooting, greater efficiency of shooting on a moving target, significant increase of kinetic energy, increase of range, decrease of the arrow, decrease in sensitivity to disturbances.

Cependant, la Vo est limitée par la résistance 15 mécanique des rainures à l'extrémité du canon (abrasion).  However, the Vo is limited by the mechanical strength of the grooves at the end of the barrel (abrasion).

Au-delà d'une Vo de 800 m/s environ, selon la nature de l'acier et le traitement de surface, les rainures s'usent rapidement, cette usure entraînant progressivement une mise en rotation insuffisante du projectile et donc une augmentation de la dispersion.  Beyond a Vo of 800 m / s, depending on the nature of the steel and the surface treatment, the grooves wear out quickly, this wear progressively resulting in an insufficient rotation of the projectile and therefore an increase in the dispersion.

Ce phénomène est particulièrement marqué sur les armes automatiques: mitrailleuses, canons Gatling, etc. et sur les armes de gros calibre: canons de marine de 100 mm, canons Howitzer de 155 mm, etc. Aussi, est-il nécessaire de remplacer périodiquement les canons de ces armes (ou seulement leur extrémité pour les canons de chars).  This phenomenon is particularly marked on automatic weapons: machine guns, Gatling guns, etc. and on large caliber weapons: 100 mm marine guns, 155 mm Howitzer guns, etc. Also, it is necessary to periodically replace the guns of these weapons (or only their end for the tank guns).

Ceci entraîne des coûts d'entretien non négligeables et l'indisponibilité provisoire des matériels concernés.  This entails significant maintenance costs and the temporary unavailability of the equipment concerned.

Il est évidemment illusoire de vouloir supprimer toute usure des rainures mais, comme nous allons le voir, il est possible d'en diminuer sensiblement l'importance et donc d'espacer les opérations de maintenance et d'augmenter les Vo.  It is obviously illusory to want to remove any wear grooves but, as we will see, it is possible to significantly reduce the importance and therefore to space maintenance operations and increase the Vo.

Le concept du présent dispositif est de découpler partiellement la mise en rotation et l'accélération du projectile en faisant coexister, dans le canon, deux zones distinctes de balistique intérieure (voir figure 1/1): 1) Une zone balistique rayée (AB) dans laquelle le canon imprime au projectile: 1-1) Une première accélération linéaire lui donnant en B une vitesse sensiblement inférieure à 800m/s, respectant ainsi l'intégrité mécanique des rainures 1-2) Sa mise en rotation complète, ce qui suppose un pas des rainures plus petit que dans le cas d'une arme classique comparable. On entend par rotation complète la vitesse de rotation qu'il faut donner au projectile pour assurer sa stabilité longitudinale pendant son vol 1-3) Son guidage axial 2) Une zone balistique lisse (BC) appelée chambre de post-accélération, très légèrement surcalibrée pour éviter tout frottement, dans laquelle le projectile reçoit une accélération complémentaire qui porte sa vitesse à un niveau élevé sensiblement supérieur à 800 m/s, sans risque de détérioration pour le canon. L'espace annulaire étant de faible dimension, une très grande partie des gaz est utilisée pour l'accélération complémentaire du projectile.  The concept of the present device is to partially decouple the rotation and the acceleration of the projectile by making two separate zones of internal ballistics coexist in the barrel (see Figure 1/1): 1) A striped ballistic zone (AB) in which the barrel prints to the projectile: 1-1) A first linear acceleration giving B a velocity substantially less than 800m / s, thus respecting the mechanical integrity of the grooves 1-2) Its complete rotation, which presupposes a smaller groove pitch than in the case of a comparable conventional weapon. The term "complete rotation" means the rotational speed required for the projectile to ensure its longitudinal stability during flight. 1-3) Axial guidance 2) A smooth ballistic zone (BC) called a post-acceleration chamber, slightly over-calibrated to avoid any friction, in which the projectile receives a complementary acceleration which raises its speed to a high level substantially greater than 800 m / s, without risk of deterioration for the gun. Since the annular space is of small size, a very large portion of the gases is used for the complementary acceleration of the projectile.

Par ailleurs, la fuite de gaz dans cet espace n'est pas inutilement perdue puisqu'elle provoque une chasse de l'air situé devant le projectile.  Moreover, the gas leak in this space is not unnecessarily lost since it causes a hunt of the air located in front of the projectile.

Evidemment, l'espace annulaire est fonction du calibre, pouvant aller, par exemple, de 1/10 de mm pour un petit calibre à 5/10 de mm pour un calibre de 155 mm.  Obviously, the annular space is a function of the size, which can range, for example, from 1/10 of a mm for a small gauge to 5/10 of mm for a gauge of 155 mm.

En résumé, le projectile guidé, partiellement accéléré et mis en rotation complète dans la partie AB, pénètre dans la chambre de post-accélération au point B avec une vitesse modérée de l'ordre de 600 à 700 m/s. Il est ensuite à nouveau accéléré dans la partie BC de telle sorte qu'il atteigne une Vo élevée de l'ordre de 900 à 1000 m/s, voire plus si l'on rallonge la chambre de post-accélération et si l'on modifie en conséquence les caractéristiques de la poudre progressive.  In summary, the guided projectile, partially accelerated and completely rotated in the AB part, enters the post-acceleration chamber at point B with a moderate speed of the order of 600 to 700 m / s. It is then again accelerated in the BC portion so that it reaches a high Vo of the order of 900 to 1000 m / s, or more if we extend the post-acceleration chamber and if we consequently modifies the characteristics of the progressive powder.

Prenons l'exemple d'une mitrailleuse hypothétique de calibre.50 dont le canon aurait une longueur de 100 cm. La partie rayée AB pourrait mesurer 80 cm tandis que la chambre de post-accélération BC mesurerait 20 cm, cette proportion devant être optimisée par des essais.  Take the example of a hypothetical 50 caliber machine gun with a barrel length of 100 cm. The striped part AB could measure 80 cm while the post-acceleration chamber BC would measure 20 cm, this proportion to be optimized by tests.

L'outil industriel peut être facilement adapté à la production de ce type de canon.  The industrial tool can be easily adapted to the production of this type of gun.

Comme on l'a vu plus haut, le pas des rainures est raccourci pour donner au projectile sa vitesse de rotation complète dès le point B, ce qui est très facile à réaliser.  As seen above, the pitch of the grooves is shortened to give the projectile its full speed of rotation from point B, which is very easy to achieve.

L'usinage de la partie lisse BC est aisée. Deux solutions sont possibles. La première consiste à visser un manchon lisse à l'extrémité de la partie rayée. La deuxième qui est encore plus simple consiste à usiner les rainures à pas réduit dans toute la longueur du canon et à araser cellesci à l'aide d'un outil ad hoc sur la longueur nécessaire depuis la bouche pour créer la chambre de post- accélération.  The machining of the smooth part BC is easy. Two solutions are possible. The first is to screw a smooth sleeve at the end of the striped part. The second is even simpler to machine the grooves with reduced pitch throughout the length of the barrel and sharpen them with an ad hoc tool the length needed from the mouth to create the post-acceleration chamber .

A l'évidence, cette invention permettra de produire une nouvelle génération d'armes rayées dotées d'une plus grande disponibilité et de performances accrues pour un coût identique à celui des armes actuelles.  Obviously, this invention will produce a new generation of striped weapons with greater availability and increased performance at the same cost as current weapons.

Claims (1)

4 REVENDICATION4 CLAIM Dispositif destiné à améliorer la disponibilité et les performances des armes rayées, caractérisé par la création, à l'intérieur du canon, de deux zones balistiques distinctes: d'une part, une première zone rayée de guidage, de pré-accélération et de mise en rotation complète du projectile à faible vitesse et, d'autre part, une deuxième zone lisse de post-accélération légèrement surcalibrée pour éviter tout frottement, dans laquelle le projectile reçoit une accélération complémentaire destinée à lui donner une Vo élevée sans dommages pour le canon. La chambre de post-accélération peut être rapportée ou usinée dans le canon.  Device for improving the availability and performance of striped weapons, characterized by the creation, within the barrel, of two distinct ballistic zones: firstly, a first striped zone for guiding, pre-accelerating and setting in complete rotation of the projectile at low speed and, secondly, a second smooth zone of post-acceleration slightly over-calibrated to avoid any friction, in which the projectile receives a complementary acceleration intended to give it a high Vo without damage to the barrel . The post-acceleration chamber can be reported or machined in the barrel.