Brevet FR2039355A1 — publié le 19710115

La présente invention se rapporte d'une façon généale aux conducteurs électriques de commande qui sont soumis à des charges mécaniques, et elle concerne, plus particulièrément mais non exclusivement, un capable de conducteurs électriques servant à commander un missile guidé au type que l'on guise en vol à l'aide d'un émetteur de'commande à partir duquel des signaux de guidage sont transmis au missile par l'intermédiaire dudit câble, la majeure partie de la longueur du câble étant rangée dans un distributeur monté dans la partie arrière du missile, et ce câble étant progressivement tiré du distributeur et étant tramé derrière le missile en vol. Un tel câble de commande exige un haut rapport résistance mécanique/masse volumique, pour permettre une distribution rapide à partir du distributeur placé à l'arrière du missile, et il est egalement important que le câble possède des propriétés électriques qui sont une conductivité élevée, une faible capacité et une valeur aussi faible que possible, par unité de longueur, du produit de la résistance par la capacité. Un câble de conducteurs électriques, de type connu et utilisé pour commander un missile, comprend un certain nombre de brins de cordes à piano en acier, chaque brin étant enrobé d'une matière isolante telle qu'un vernis, l'ensemble étant noué avec des fils de coton. Les cordes à piano possèdent un très haut rapport- Selon la présente invention, un câble de commande composite pour utilisation avec un missile du type décrit comprend un fil conducteur en un métal non ferreux possédant des caractéristiques de conductivité électrique élevée et de faible capacité, par exemple en aluminium, en cuivre ou en argent, supporté par un brin parallèle continu d'une matière plastique synthétique ayant un haut raport résistance mécanique/ masse volumique, par exemple en "Terylene". Les fils d'aluminium possèdent une résistance élec trique plus faible que les fils d'acier, mais ils sont trop faibles du point de vue mécanique pour pouvoir servir aux grandes vitesses de distribution sans un support. On peut toutefois supporter un fil d'aluminium à l'aide d'un brin parallèle en matière plastique, par exemple un fil de "Terylene" dont le rapport résistance mécanique/masse volumique est très élevé Le "Terylene" possède également une résistance électrique élevée et ses propriétés diélectriques permettent de réduire la capacité du câble pour qu'un câble composite puisse avoir un rapport résistance mécanique à masse volumique globale qui est aussi bon ou meilleur que celui d'un câble d'acier, ainsi qu'une plus faible valeur, par unité de longueur, du produit de la résistance par la capacité. Si l'on construit un câble composite de commande de maniere qu'il ait à peu près la même capacité qu'un câble d'acier, mais une meilleure conductivité que ce dernier, on peut utiliser des signaux de courant plus intenses pour une tension de coainande donnée, ce qui réduit la susceptibillté du signal à être faussé par des courants parasites provenant de sources externes, par exemple l'électricité atmosphérique Dans un mode de réalisation de l'invention, le capable de commande est composé de conducteurs collatéraux séparés assurant le signal sortant et le signal e retour, chaque conducteur comprenant une ame en métal non ferreux et ayant une section transversale circulaire, entourée d'une couche annulaire de matière plastiques Les deux conducteurs peuvent etre enroulés en juxtaposition sur un seul tambour distributeur, indépendamment l'un de l'autre ou liés l'un à l'autre. Eventuellement, on peut utiliser un seul brin de support en matière plastique, ayant une section transversale en forme de huit, pour supporter les deux conducteurs un f'xl conducteur en métal non ferreux étant disposé dans chacune des deux boucles du huit. formé par le brin de support. Dans un second mode de réalisation de l'invention, le câble à conducteurs est de forme coaxiale comportant une âme en métal non ferreux et une gaine extérieure en métal non ferreux, séparées par un tube de sc-ct o annulaire en matière plastique qui contitue le brin de support Le "Terylene" est une matière plastique appropriée pour le brin de support, alors qu'on peut utiliser l'alumimium comme conducteur métallique non ferreux. Le "Terylene" acquiert sa résistance mécanique par étirage jusqu'à plusieurs fois sa longueur originelle, de sorte que les molécules à longue chalande s'alignent en gros avec l'axe du brin, et il n'est pas possible d'introduire une âme d'aluminium dans le "Terylene" avant étirage car l'âme d'aluminium ne peut pas être alors étirée de la même quantité sans qu'elle ait été réchauffée à une température supérieure à celles que peut supporter le "Terylene". Il n'est pas non plus possible d'introduire l'âme d'aluminium dans un brin plein de "Terylene" étiré, à cause des petites dimensions mises en jeu. Par conséquent, on peut appliquer le brin de "Terylene" à l'âme d'aluminium en entourant l'âme d'une couche tubulaire de nombreuses fibres de "Terylene" -qui sont-parallèles, extremement fines et étirées, puis imprégner la couche d'un vernis approprié. Dans le cas d'un câble coaxial, on peut appliquer par revêtement la gaine externe d'aluminium sur la couche tubulaire de "erylene" vernissée de section annulaire, ou bien cette gaine peut elle-même être une couche vernissée de fibres d'aluminium. Cette peau externe-doit être protégée contre la corrosion. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien-comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective de l'extrémité arrière d'un missile montrant le câble de commande enroulé sur un tambour distributeur. La figure 2 est une coupe transversale du câble composite représenté sur la figure 1. La figure 3 est une coupe transversale d'un câble de commande selon une variante de construction, comprenant des âmes jumelées. La figure 4 est~une coupe tranversale d'un câble composite de commande du type coaxial. La figure 1 représente la partie arrière d'un missile 10 du type qui est commandé en vol par des signaux de commande envoyés au missile à partir d'un émetteur de commande au sol (non représenté). Les signaux de commande sont transmis au missile en vol à l'aide d'un câble électrique de commande Il dont une extrémité est fixée au sol et est connectée à 1'émet- teur, et dont la majeure partie est enroulée sur un tambour cylindrique 12 (distributeur) logé coaxialement dans l'extrémité arrière du corps du missile 10, le câble de commande il étant progressivement déroulé du distributeur 12 à mesure que le missile se déplace et étant traîné derrière ce missile en vol. Le câble Il comprend deux conducteurs collatéraux séparés 11A, 11B, respectivement pour les signaux de commande sortants et les signaux de retour, chaque conducteur 11A ou 11B comprenant une âme 14, de section transversale circuiaire, en aluminium entourée d'une couche annulaire 15 de "Terylene" qui constitue le brin de support. Chaque couche annulaire 15 en "Terylene" est formée d'un grand nombre de fibres de "Terylene" qui sont parallèles, extrêmement fines et étirées disposées longitudinalement dans la couche 15, parallelement à l'axe de l'âme et jusqu'à l'épaisseur radiale totale requise, la couche 15 étant imprégnée d'un vernis approprié.Les deux conducteurs 11A et 11B sont bobinés en juxtaposition, sous forme d'un enroulement hélicoïdal à couohes multiples et à spires multiples, sur-le distributeur 12, le câble étant progressivement déroulé de ce tambour 12, spire après spire et couche après couche, par la tension développée dans la partie remorquée du câble pendant que le missile est en vol. Les deux conducteurs 11A et 113 sont ou bien séparés, c'est-àdire qu'ils sont simplement enroulés en juxtaposition sur le tambour, ou bien fixés ensemble avant l'opération de bobinage, cette fixation pouvant se faire par un retordage, un enroulement ou à l'aide d'un adhésif. Les dimensions du câble dépendent des dimensions et des caractéristiques du missile, mais suivant un exemple représentatif,' chaque âme-14 en aluminium peut avoir 127 micronsde diamètre et chaque couche 15 de fibres de "Terylene" peut avoir une épaisseur de 63,5 microns, les fibres de "Terylene" titrant 10 deniers. La figure 3 représente une variante de construction d'un c de commande lic àames jumelées, que l'on pst utiliser au lieu du câble à âmes jumelées 11A, 11B de la figure 2. Dans ce cas, le câble lic comprend deux âmes d'aluminium 14, disposées en juxtaposition longitudinale comme dans le cas précédent, mais noyées dans un seul brin 20 de support de "Terylene" dont la section transversale est en forme de huit chacune des âmes 14 en aluminium étant placée dans chacune des de-ux boucles du huit du brin de "Terylene".Comme dans la construction précédente, le brin de support de "Terylene" 20 est constitué d'un grand nombre de fibres parallèles, extrêmement fines et étirées, que l1on pose longitudinalement pour obtenir l'épaisseur désirée et qu'on imprègne dun vernis. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel le câble de commande 11D est du type coaxial. Ce câble comprend une âme centrale 14 en aluminium, ayant une section transversale circulaire et entourée dune couche annulaire intermédiaire diélectrique 22 en fibres de "Terylene", cette couche 22 étant elle-même enfermée dans une gaine conductrice externe 23 en aluminium. L 'âme en aluminium 14 et la gaine en aluminium 23 constituent les conducteurs respectivement destinés aux signaux sortants et aux signaux de retour. La gaine en aluminium 23 peut être appliquée sous forme d'un revêtement sur la couche annulaire 22 en "Terylene" imprégné de vernis, ou bien elle peut être elle-même une couche de fibres d'aluminium liées par un vernis0 Dans les deux cas, la gaine externe en aluminium 23 doit être protégée contre la corrosion par un moyen usuel. Dans chacun des modes de réalisation qui ont été décrits, l'âme en aluminium 14 et, le cas échéant, la gaine externe en aluminium 27 constituent des âmes conductrices ayant une conductivité élevée pour les signaux électriques, alors que la couche de "Terylene" 15, 20 ou 22 confère la résistance mécanique nécessaire au câble de commande, tout en isolant l'âme intérieure 14 ou en introduisant le matériau diélectrique solide nécessaire entre les âmes intérieure et extérieure, dans le cas d'un câble coaxial. Lorsque le missile est équipé de plus d'un canal d'envoi de signaux, on peut utiliser deux ou plusieurs câbles coaxiaux tels que 11D, et il est inutile de les maintenir séparés les uns des autres car leurs gaines conductrices externes sont mises à la masse On peut également utiliser un nombre approprié de conducteurs à une âme ou à âmes multiples, isolés par du "Terylene". On peut remplacer le "erylene" par dtautres matières plastiques, par exemple du nylon ou du polypropylène. Au lieu d'aluminium, on peut utiliser du cuivre ou de l'argent pour former les âmes conductrices du conducteur de commande ; dans l'un quelconque des agencements dêcrits. Bien entendu, on peut utiliser un conducteur composite de commande, selon l'invention, pour des usages autres que la commande d'un missile guidé qui traîne le câble derrière lui. REVENDICATIONS 1. Câble composite de commande électrique, caractérisé en ce qu'il comprend un conducteur en un métal non ferreux ayant une conductivité électrique élevée et supporté par un brin parallèle continu d'une matière plastique synthétique dont le rapport résistance mécanique/masse volumique est plus élevé que celui du conducteur. 2.- Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conducteur est construit en un métal choisi parmi l'aluminium, le cuivre et l'argent. 3,- Câble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le brin de support en matière plastique est confectionné en un matériau choisi parmi le "Terylene", un nylon et un polypropylène. 4.- Câble selon l'une quelconque des revendications n à 3, caractérisé en ce qu'il comprend deux conducteurs collatéraux séparés, destinés respectivement aux signaux sortants et aux signaux de retour, chaque conducteur comprenant une âme de section transversale circulaire, du métal non ferreux de conductivité élevée, entourée d'une couche annulaire de la matière plastique synthétique qui constitue le brin de support. 5.- Câble selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux conducteurs sont enroulés en juxtaposition, sous forme d'un enroulement hélicoïdal à spires multiples, sur un tambour distributeur. 6.- Câble selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les deux conducteurs sont réunis par un procédé choisi parmi le retordage, l'enroulement et l'utilisation d'un adhésif. 7.- Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend un seul brin de support en matière plastique ayant une section transversale en forme de huit et deux conducteurs séparés, du métal non ferreux, disposés respectivement et longitudinalement dans les deux boucles du huit formant la section transversale du brin de support. 8.- Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est de construction coaxiale et comprend une âme conductrice centrale, du métal non ferreux et une gaine conductrice externe, du métal non ferreux, l'arme et la gaine étant séparées par une couche diélectrique, de section transversale annulaire, en la matière plastique qui constitue le brin de support. 9.- Câble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la gaine extérieure est appliquée sous forme d'un revêtement sur la couche diélectrique intermédiaire. .10.- Câble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la gaine conductrice externe consiste en une couche de fibres métalliques liées par un vernis. 11.- Câble selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le brin de support en matière plastique comprend un grand nombre de fibres parallèles, extrêmement fines et étirées de la matière plastique, disposées longitudinalement dans le brin et imprégnées d'un vernis. 12.- Missile guidé du type commandé en vol par des signaux de commande transmis à partir d'un émetteur au sol vers le missile à l'aide d'un câble de commande électrique traîné par le missile, caractérisé en ce que le câble est tel que spécifié dans l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13.- missile selon la revendication 12, caractérisé en ce'que le câble de commande est enroulé sous forme dlun bobinage hélicoïdal à spires multiples sur un distributeur cylindrique monté coaxialement dans la partie arrière du corps du missile.