Brevet FR2038073A1 — publié le 19710108

Système de déviation de jet à double etage INTRODUCTION Un des procédés utilisés pour piloter- ou guider les missiles consiste à provoquer la déviation-du jet des gaz éjectes par les moteurs a réaction de ces missiles. La déviation stobtient généralement, soit par des moyens mécaniques (déplacement de l'éjecteur) soit par injection dans les tuyères, en des endroits judicieusement choisis, de gaz ou de liquide, dont l'introduction provoque une perturbation de l'écoulement des gaz du moteur. Cette technique d'injection de gaz ou de liquide présente l'avantage de ne nécessiter aucune pièce mobile : elle nécessite cependant, soit l'utilisation dtune réserve de gaz froid (dont l'efficacité e ce qui cbncerne la aviation est relativement faible), soit l'utilisation d'une réserve de liquide sous pression, soit l'utilisation de gaz chaud, prélevé sur le moteur principal ou produit par un générateur annexe (ce qui oblige à utiliser des vannes complexes et peu fiables pour régler le débit de ce gaz chaud). PRINCIPE La présente invention a pour objet un système déviateur à injecteur de gaz, applicable au pilotage des appareils à réaction et particulièrement des missiles bi ou quadri-tuyères Le système présente les particularités suivantes - aucune pièce mobile dans le jet à hante température ; - injection de gaz à haute température dans les éjectetre des moteurs principaux de la fusée, pour bénéficier de l'efficacité déviatrice supérieure des gaz chauds; - absence de vannes sur les circuits de gaz chaud. te règlage de débit d'injection est obtenu par l'utilisation d'un premier étage de déviation Ce premier étage est constitué par une tuvère--propulsive dont le jet est dévié par injection de gaz froid (ou de liquide).Sur l'éjecteur de cette tre, sont situés des orifices par lesquels est prélevé le gaz chaud qui est ensuite dirigé vers les entrées d'injection situées sur les tuyères principales dont le jet se trouve ainsi dévié. Ce dispositif présente donc une haute fiabilité puisqu'il n1 utilise que des vannes branchées uniquement sur des circuits de gaz froid ou de liquide1 vannes par marneurs legères et peu encombrantes. Ce dispositif n'exige qu'une quantité de gaz froid ou de liquide très réduite, l'effet de déviation principal étant provoqué par l'injection de gaz à haute température, à grande efficacité de déviation, dans les éjecteurs principaux. Ce dispositif permet l'obtention d'un haut rendement.-Il n'exige aucune énergie en l'absence de déviation, et en cas de déviations il consomme du gaz chaud à grande efficacité de déviation. Il réduit donc au minimum le poids à embarquer sur le missile d'ergols utilisables pour le pilotage. L'emploi à l'arrière du missile d'un ensemble de tuyères et d'éjecteurs de courte longueurs de façon à donner au missile l'encombrement mininnm favorise son logement à bord de sous-marins ou en silos. L'emploi d'un dispositif comportant plusieurs déviateurs de jet permet d' obtenir simultanément ou non le pilotage du missile on tangage, lacet et roulis0 Les déviateurs des 2 étages successifs étant à déviation linéaire assurent une excellente progressivité au pilotage du missile en tangage, lacet et roulis. DESCRIPTION Dans le but de faite comn-endre l'organisation du système, il est décrit d'abord un système sinpl;íé assurant la déviation du jet de deux injecteurs dans un seul plan. La partie arrière de la fusée comporte deux éjecteurs principaux 1 et 2 (voir fig. 1) et un éjecteur central 3 servant d'étage d'amplification de la déviation. Deux conduits 4 et 5 permettent de prélever des gaz de l'éjecteur 3 pour les introduire dans les éjecteurs I et 2. Deux réserves de gaz froid sous pression sont schématisées en 6 et 7. Ces réserves débitent dans l'éjecteur central par deux conduits 8 et 9 sur lesquels sont montées les vannes 10 et lic Le fonctionnement est le suivant : -On ouvre des vannes,par exemple 10. -Dans ce cas, le jet de la tuyère 3 est dévié vers la droite, ce qui provoque une augmentation de pression au niveau de I'orifice 5, donc un écoulement de gaz chaud de 3 vers 2 Ce jet de la tuyère 2 est donc dévié vers la droite. Il nty a pas de variation sensible de pression au niveau de l'orifice de 4, ce qui laisse sans perturbation l'écoulement de la tuyère 1. En définitive, la résultante de la poussée des 3 tuyères est déviée vers la droite, lorsqu'on ouvre la vanne 10. -En ouvrant la vanne 11, on obtiendrait de même une déviation vers la gauche. te règlage du débit des vannes 10 et 11 permet de règler l'importance de l'angle de déviation de la poussée. On peut utiliser ce principe pour obtenir des déviations de jets assurant le pilotage en tangage, lacet et roulis d'un missile. Pour cela, les entrées 8 et 9 sont remplacées par 4 entrées A, B, D, (voir figo 2) et les conduits 4 et 5 par 6 conduits Et P, G, H, I, J.Une disposition possible, indiquée à titre d'exemple non limitatif, est représentée sur la fig. 2, qui schématise une coupe vue par l'arrière des éjecteurs et les liaisons entre la tuyère centrale et les éjecteurs sontreprésentées par des conduits cylindriques ; (en réalité, la forme des conduits doit être étudiée pour assurer le meilleur écoulenent). Les conduits d'injection de gaz froid ou de liquide n'ont pas été représentés ; on a indiqué simplement les emplacements des entrées sur l'éjecteur central (A, 3, C, D). Le tableau ci-dessous indique les vannes à ouvrir pour obtenir les effets de tangage, lacet et roulis. Effet cherché Vannes à ouvrir tangage vers la droite A et D tangage vers la gauche B et C lacet (haut) D et C lacet (bas) À et B roulis (sens +) D et 3 roulis (sens -) C et A On voit, par cet exemple, qu'une combinaison convenable des débits d'injection, règlés par les vannes sur les 4 conduits aboutissant à A, 3, C, D permet d'obtenir les déviations des jets des moteurs principaux provoquant n'importe quel effet cherché de tangage, lacet et roulis, ces trois ordres pouvant être envoyés simultanément. Une disposition quadrituyère est donnée figo 3, dont le principe de fonctionnement est exactement le même que pour les systèmes bituyèresO La disposition réelle des éjecteurs et tuyères pour un engin à poudre est représentée fig. 2. REVENDICATIONS I o Ce système de déviation de jet à double étage est caractérisé en ce autel comprend une tuyère auxiliaire (qui peut être une tuyère propulsive normale) produi sant un jet de gaz chaud, un orifice d'injection latérale d'un courant de gaz froid ou de liquide permet de dCvier ce jet auxiliaire vers au moins 1 conduit débouchant latéralement dans une (ou plusieurs) tuyère produisant le jet de gaz principal de propulsion, de mSnlière à provoquer 12 déviation amplifie du (ou des) jet principal de gaz sous l'effet du jet de gaz chaud issu de la tuyère auxiliaire0 fle te système de déviation de jet à double étage suivant la revendication I est caractérisé en ce qu'il comporte 1' utilisation - à l'exclusion de tout autre dispositif mécanique - de vannes branchées uniquement sur des circuits de gaz froid (ou de liquide), ce qui lui assure une haute fiabilité. III. Le système de déviation de jet à double étage suivant la revendication I est caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs déviateurs de Jet permettant d'obtenir sizzltanément ou non le pilotage du-missile-en tangage, lacet et roulis.