Brevet FR2003955A1 — publié le 19691114

L'invention concerne un dispositif d'allumage, ou allumeur, pour générateurs de gaz, ou chambres dè combustion, et notamment moteurs-fusées, à charge de propergol solide en forme de bloc perforé, dispositif composé d'un inflammateur et d'une charge primaire qui, amorcée par ce dernier, allume à son tour le bloc de propergol. On connatt par le brevet allemand 1 181 494 un allumeur pour moteurs-fusées à bloc de propergol frontal dont 1'inflammateur, de type électrique, est placé dans un support vissé sur la tuyère, ou se confondant avec elle, et comportant un organe de fermeture de celle-ci qui se dégage de lui-meme sous une pression fixée à l'avance. s la mise en marche du moteur-fusée, l'inflammateur ainsi agencé à l'intérieur de la tuyère amorce le relais d'allumage que constitue une charge primaire fixée sur l'extrémité arrière du bloc de proper- gol et communiquant le feu à ce dernier. La fermeture de la tuyère assure un excellent allumage du propergol solide, du fait de la pression qu'elle laisse s'établir dans la chambre de combustion. L'allumeur conforme au brevet britannique 761 650 est inséré dans un corps plastique en forme de tulipe et il comprend un infla-ateur et une charge primaire respectivement placés dans un manchon 8 l'intérieur du col de la tuyère et, face à la chambre de combustion, dans une boîte en forme de godet faisant partie du corps plastique et recouverte dtune membrane.Ce m4me corps plastique bloque temporairement la sortie de la chambre de combustion afin d'assurer, pendant la phase d'allumage, I'établissement de la pression requise. Au-delà de cette pression, il se disloque et ses débris sont expulsés à travers la tuyère, mais il peut arriver, fâ- cheugement, que des parteie non encore brûlées de la charge pri maire soient en même temp37 sans avoir servi. Aussi, pour enflammer à coup sflr le bloc de propergol, est-on obligé d'augmenter ladite charge primaire par rapport au strict nécessaire. L'eiection de telles parties de charge est, en outre, une source de danger supplémentaire. On connaRt aussi, par le brevet allemand 1 153 942, un allumeur pour moteurs-fusées à bloc de propergol perforé dont la charge primaire et l'inflammateur électrique sont placés tous deux dans l'ogive de l'engin réservée aussi aux instruments ou autres charges utiles, la charge primaire étant logée dans un tube central et l'in-- flammateur se trouvant à faible distance plus en avant. Une plaque perforée est en outre interposée entre la cavité dudit tube central et celle du bloc de propergol pour éviter qu'à travers cette dernière des parties non brûlées de la charge primaire ne soient expulsées, sans avoir servi, par tonde de pression émanant de l'inflammateur. En d'autres termes, ladite plaque retient tout fragment de charge primaire jusqutà sa combustion complète et ne laisse passer, vers la cavité du bloc de propergol, que les gaz chauds. Mais il résulte de cette disposition une construction plus compliquée, un poids accru et un moindre volume disponible. On trouve, en outre, dans le brevet allemand 1 238 276, la description d'un moteur-fusée à propergol solide dans lequel l'ensemble d'une charge primaire et d'un inflammateur placé devant elle est disposé contre la face interne du fond avant de la chambre de combustion. Ainsi groupée avec l'inflammateur, la charge primaire, immédiatement atteinte de plein fouet par l'onde de pression de ce dernier, risque d'en être fragmentée plus ou moins, suivant la conc sistance de sa masse de poudre, et d'agir par conséquent moins fortement sur le bloc de propergol. L'invention a pour objet un allumeur pour générateurs de gaz, et notamment moteurs-fusées, à charge de propergol solide en forme de bloc perforé qui assure, de manière simple, une répartition spatiale favorable de l'inflammateur et de la charge primaire et, en meme temps, une grande efficacité aussi bien de l'amorçage de la charge primaire par l'inflammateur que de 1'allumage du bloc de propergol par ladite charge primaire. Cet allumeur est caractérisé par le fait que la charge primaire est séparée de l'inflammateur par le bloc de propergol et subit à travers la cavité de ee dernier l'action dudit inflamma- teur placé, de manière connue, en obturateur provisoire à la sortie de la chambre de combustion, ou à l'intérieur de la tuyère, en étant elle-meme fixée, de manière également connue, sur la face interne de la paroi frontale avant de la chambre de combustion. Cet agencement conforme à l'invention ctest-à-dire cette répartition optimale de l'inflammateur, de la charge primaire et du bloc de propergol, permet dtéviter les inconvénients des réslisations connues sans rien céder de leurs avantages. De la présence de l'inflammateur à l'intérieur de la tuyère il résulte une obturation suffisante de la chambre de combustion pendant la phase d'allumage.La charge primaire, du fait qu'elle est fixée contre l'intérieur de la paroi frontale avant de la chambre de combustion et fait face au bloc de propergol comme l'inflammateur, mais du ct- té opposé, s'amorce parfaitement, sans risquer aucunement de se dis loquer; sa masse de poudre, que l'onde de pression de l'inflammateur ntatteint pas directement, décompose sur place en des gaz chauds qui enflamment, à leur tour, le bloc de propergol sur toute la longueur de sa cavité. En traversant auparavant cette mdme cavité, le jet de flamme de l'inflammateur favorise déjà dans une certaine mesure l'allumage de la surface intérieure dudit bloc. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif pour le cas d'un moteur-fusée à propergol solide et illustré par le dessin annexé. L'enveloppe 1 de la chambre de combustion 2 de ce moteur-fusée contient un bloc de propergol 3 percé d'une cheminée centrale 10. Une couche isolante 4 est intercalée entre le pourtour extérieur du bloc de propergol 3 et la face interne de l'enveloppe 1. Une charge primaire 6 est fixée sur la face interne du fond avant 5 de la chambre de combustion, et un inflammateur électrique 9 est engagé dans le col 7 de la tuyère 8. Pour mettre en marche le moteur-fusée, on actionne l'inilExateur 9, dont le jet de flamme, traversant la cheminée 10 du bloc de propergol 3, heurte et allume la charge primaire 6. Les gaz chauds émis par la masse de poudre de cette charge 6 en combustion s1 écoulent à travers la cheminée 10 et mettent feu au bloc de propergol 3, qui braye ensuite de sa cheminée vers son pourtour. L'inflaimateur 9 assure pendant la phase initiale d'allumage une obturation provisoire de laquelle résulte dans la chambre de combustion 2 l'établissement d'une pression permettant au bloc de propergol 3 de prendre feu. Une fois cette pression obtenue, l'enveloppe de l'inflammateur 9, alors éteinte, est expulsée à travers la partie arrière de la tuyère 8. L'invention n'est pas limitée à la production de jets de moteurs-fusées: elle est universellement applicable, dans des chambres de combustion, à la production de gaz moteurs pouvant alimenter, par exemple, des turbines dflentratnement pour toutes sortes d'appareils. REVENDICÂTIONS 1 - Dispositif d'allumage pour générateurs de gaz, ou chambres de combustion, et notamment moteurs-fusées, à charge de propergol solide en forme de bloc perforé, lequel dispositif est composé d'un inflammateur et d'une charge primaire qui, amorcée par ce dernier, allume à son tour le bloc de propergol et est caractérisé par le fait que la charge primaire 6 est séparée de l'inflammateur 9 par le bloc de propergol 3 et subit à travers la cavité 10 de ce dernier l'action dudit inflammateur 9 placé en obturateur provisoire à la sortie de la chambre de combustion, ou à l'intérieur de la tuyère 8, en étant elle-même fixée sur la face interne de la paroi frontale avant 5 de la chambre de combustion. 2 - Dispositif dsallumage selon la revendication 1 csrac- térisé par le fait que l'inflammateur 9 est placé dans la partie la plus étroite de la chambre de combustion ou le col 7 de la tuyère.