Brevet FR2121843A1 — publié le 19720825

La présente invention concerne l'évacuation en cas de danger d'un avion par son équipage. Lorsqu'un avion tombe en panne ou est endommagé au combat, on sait qu'il est parfois nécessaire que 5 l'équipage s'évacue en utilisant un siège éjectable. Actionné par un membre d'équipage, le siège est éjecté par une explosion et, dès qu'une altitude de sécurité est atteinte, un parachute s'ouvre automatiquement. Du fait que le temps disponible en cas de 10 danger est très court, il n'est pas possible d'enlever toute la verrière. Lorsque la vitesse vers l'avant est suffisante, le simple déblocage du mécanisme de verrouillage de la verrière permet son enlèvement complet sous l'action du courant d'air. Toutefois, dans le cas où la vitesse est faible ou nulle et où 15 l'aide du courant d'air est négligeable, par exemple dans le cas des avions à décollage vertical lors du vol stationnaire et du vol de transition, de l'éjection au sol en cas de danger, ou dans le cas d'un avion en train de couler, il est plus souhaitable de s'éjecter à travers la verrière. 20 Dans un procédé connu d'éjection à travers la verrière, initialement le siège commence à se déplacer vers le haut, et une saillie à la partie supérieure du siège sert à briser la verrière et à former une ouverture de sortie. Ce procédé présente l'inconvénient qu'il n'est pas certain que la 25 verrière se brise de manière à procurer une ouverture de la dimension et de la forme recherchées. Pour résoudre ce problème, on a utilisé un dispositif explosif connu sous le nom de "cordon détonateur miniature" ou "charge linéaire souple". Ce cordon est fixé au-$0 tour de la périphérie de la verrière et il est raccordé à des moyens de mise à feu appropriés. Lorsque le cordon est mis à feu, la verrière se brise en effet, le matériau transparent la constituant en absorbant l'énergie de souffle, se brise. Un tel montage de cordon détonateur était initialement prévu pour 35 l'évacuation au sol à partir de l'habitacle. On reconnut ensuite son avantage en vol, au cas où une panne du siège éjec-teur nécessitait une sortie à commande manuelle» Le système a été maintenant développé au point où la mise à feu du cordon détonateur miniature et l'éjection du siège sont intêrconnec-40 tés, tout en maintenant néanmoins la possibilité d'une mise à r 72 01213 2 2121843 feu manuelle du cordon détonateur, de telle sorte que l'explosion de ce cordon détonateur miniature est possible pour tous les types d'évacuation. Dans le cas d'une mise à feu automatique lors du fonctionnement du siège.électeur, il est possible 5 de s'arranger pour que la rupture du matériau transparent par le cordon détonateur soit complétée ou aidée par le brise-^ves?-rière du siège précédemment mentionné. Dans le cas d'une mise à feu manuelle, le membre d'équipage retire une clavette dans l'aiguille de mise à feu du détonateur. 10 Le cordon détonateur miniature est une char ge explosive linéaire, dont le contenu explosif est fonction des exigences énergétiques pour une verrière donnée, et qui est contenu dans l'alésage d'un tube, ce tube étant de préférence en plomb. Son aspect ressemble à un cordon de sîidure à noyau, la 15 charge explosive tenant du lieu du flux. Pour éviter la pénétration de l'humidité et le fissurage, et pour permettre une manutention plus aisée, le cordon est enfermé à l'intérieur d'une gaine extérieure en plastique. Un moyen de diminuer les risques de dégra-20 dation du cordon détonateur par les facteurs d'environnement, y compris les vibrations, est d'enfermer le cordon gainé dans un profilé de soutien en élastomère extrudé, de coupe transversale pratiquement semi-circulaire. Il est par ailleurs essentiel de maintenir le cordon détonateur et son profilé de soutien en con-25 tact intime avec le matériau transparent de la verrière. L'efficacité obtenue dans la rupture de la verrière est fonction de l'obtention de l'effet de souffle maximal du cordon et de son orientation, de façon à ce que le maximum d'énergie de souffle libéré soit absorbé par la verrière. 30 L'un des facteurs importants, dans ce cas, est la forme du cordon ; par exemple, un cordon en chevron, ou en V inversé, permet une meilleure découpe du matériau du fait de l'effet de réaction "Munroe" . Toutefois, bien qu'un cordon en chevron procure une ligne de découpe bien définie, la vitesse de fragmentation ou 35 la dispersion des fragments brisés sont moindres. Si le cordon détonateur est de section circulaire, il est plus aisé à adapter à une installation du type verrière, mais 3-'on obtient un effet de souffle radial de telle sorte qu'une partie importante du souffle peut être dirigée en sens inverse de la verrière avec 40 le risque d'un contre-souffle de plomb fondu ou de fragments de 72 01213 5 2121843 cordon, et des pressions de souffle excessivement élevées. Le profilé de soutien en élastomère extru-dé élimine ce problème dans -une certaine mesure en limitant le contre-souffle. C'est un but de l'invention, non seulement de 5 résoudre ce problème, mais également de fournir l'énergie et, de ce fait, la vitesse permettant d'écarter les fragments, de la trajectoire du membre d'équipage s'éjectant. Selon la présente invention, le cordon détonateur miniature est équipé de plaques d'appui ou de retenue 10 agencées, sans utilisation d'agent adhésif, pour maintenir le cordon contre le matériau transparent de la verrière, en exerçant sur lui une pression déterminée par longueur unitaire de cordon, quelles que soient les variations de température et de pression imposées par les conditions en vol et les conditions 15 au sol, tout en procurant simultanément une certaine protection contre l'explosion. Une installation selon l'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins joints, sur lés-quels : 20 la figure 1 représente une verrière carac téristique d'habitacle d'avion ; la figure 2 est une coupe à travers le rebord de la verrière prise selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; la figure 3 est un détail agrandi d'une 25 partie de la figure 2 ; la figure 4 est une vue latérale d'une partie de la plaque de retenue ; la figure 5 représente un détonateur ; la figure 6 est une vue en coupe selon la 30 ligne 6-6 de la figure 5 î la figure 7représente une disposition particulière de l'extrémité d'un cordon détonateur ; et la figure 8 est une vue dans le sens de la flèche Y de la figure 7* 55 Sur la figure 1, la verrière 6 d'un habi tacle a un toit transparent 7» qui est fixé par un arceau arrière 8, un arceau avant 9 et une structure de rebord de verrière 10. La figure 2 montre que le matériau trans-40 parent 7 est fixé sur la structure de rebord 10 au moyen de 72 01213 4- 2121843 fixations appropriées par boulons 11 ; bien qu'elles ne soient pas représentées, des fixations similaires sont utilisées sur les arceaux avant et arrière. Des plaques de retenue 12 du cordon détonateur miniature coopèrent également avec cet ensemble 5 boulonné, et elles sont soutenues, sur une partie de leur largeur, par des plaques de renforcement 50 ; ces plaques de retenue 12 ont en 13 une forme d'arc de cercle pour retenir le cordon 15 enfermé à l'intérieur d'un profilé de soutien en caoutchouc élastomère extrudé 16. Ce détail est représenté à plus 10 grande échelle sur la figure 3- Les plaques 12 sont en tout matériau approprié, mais l'on a trouvé que des plaques en acier, ayant les caractéristiques d'un acier à ressorts, permettent de maintenir le cordon en contact intime avec le matériau de la verrière et assurent , en outre, une certaine protection à l'é-15 quipage lors de l'explosion du cordon. On a constaté que, du fait des variations des profils de verrière d'une réalisation donnée, il est difficile de fabriquer des plaques de retenue d'une longueur appropriée dont les profils associés se trouvent à l'intérieur de 20 tolérances acceptables. Du fait que l'on ne peut atteindre ce résultat, la pression du cordon sur la verrière varie ; d'où il résulte une variation possible dans la résistance à l'explosion, et, que, par ailleurs, la rigidité de la plaque ne permet pas d'effectuer de façon précise des réglagès locaux. 25 Pour résoudre ce problème, en se reportant à la figure 4, on propose de segmenter les plaques, comme il est représenté, à l'aide de traits de scie 17 correctement espacés sur la longueur de la plaque de retenue. L'un des avantages principaux d'une plaque de retenue segmentée est la possibilité 30 de monter et de remplacer le cordon sans avoir à toucher aux boulons de fixation, qui peuvent en conséquence, être rendus étanches et servir également à la fixation de la verrière. Il peut être souhaitable de faciliter la Bupture du matériau transparent de la verrière, en amorçant des 35 fissures à partir du bord du matériau. Bien qu'il soit également possible de prolonger le cordon détonateur sur la surface de la verrière, ceci n'est pas toujours souhaitable, car, du fait de la présence du profilé de soutien extrudé, la vue peut être considérablement limitée. 72 01213 5 2121843 En recourbant, ou en épaississant le cordon détonateur miniature, il est possible d'en accroître localement le contenu explosif, bien qu'un épaississement local complique la fabrication du cordon. C'est un autre aspect de l'invention d'in-5 corporer, dans le trajet périphérique du cordon, des boucles locales, qui, lors de l'explosion, donneront une composante pratiquement perpendiculaire aux bords de la verrière. La position et le nombre des boucles est fonction du nombre de fissures amorcées nécessaires ; la figure 4 représente une boucle caractéris-10 tique de cordon 18, les plaques de retenue 12 présentant des languettes ou prolongements locaux correspondants 19 pour en assurer le soutien nécessaire. L'explosif employé dans le cordon détonateur peut être mis à feu par des fragments chauds provenant d'un 15 détonateur standard contenu à l'intérieur d'un ensemble détonateur mécanique, ce procédé étant considéré,pour un système d'évacuation comme plus sûr qu'un déclenchement électrique. On utilise habituellement une seule longueur continue de cordon détonateur autour de la périphérie complète, et les deux extrémités du 20 cordon se terminent à l'intérieur de l'ensemble détonateur. Dans des procédés connus de mise à feu de cordon, l'axe du détonateur et l'axe du cordon coincident, ce procédé étant connu sous le nom de mise à feu "en bout". Il est souhaitable que les extrémités du cordon soient refermées de façon étanche, mais avec un 25 cordon en une seule pièce, cela peut ne pas être possible, du fait des variations dans la fabrication des avions, de garantir une longueur standard, et il serait nécessaire de couper toute longueur excédentaire et de refermer avant montage sur le détonateur. C'est un autre aspect de cette invention de résoudre ce 30 problème en utilisant un détonateur dont l'axe est perpendiculaire aux axes des deux extrémités de cordon, qui sont en fait les extrémités d'une seule boucle. De ce fait, on obtient une mise à feu fiable, les deux extrémités étant mises à feu par une seule charge, de sorte que, même si le cordon étant brisé à un 35 endroit sur sa longueur, ceci n'empêcherait pas 1'explosion,comme ce serait le cas si l'on faisait la mise à feu à un seul bout. En prévoyant des cavités au voisinage de l'enclume du détonateur, tout surplus de cordon peut être enroulé sans gêner les obturations terminales. 40 Les figures 5 et 6 représentent un ensemble 72 01213 6 2121843 de détonateur typique selon l'invention, comportant m corps de détonateur principal 20, alésé à son extrémité inférieure pour recevoir un détonateur standard 22, et dont l'extrémité supérieure est filetée pour recevoir un mécanisme de mise à feu 5 25. L'assemblage des parties 20 et 25 positionne sûrement le détonateur 22. Le mécanisme de mise à feu comporte une aiguille de mise à feu 26, effilée à son extrémité d'impact 27, et présentant une partie 28 de diamètre plus grand comportant un certain nombre de rainures à gaz 29» et pouvant coulisser libre-10 ment à l'intérieur de l'alésage 30 d'un boîtier de retenue 31. L'aiguille de mise à feu est maintenue en sécurité contre l'action d'un ressort 32 par une clavette 33« Le fût de l'aiguille de mise à feu est fendu pour recevoir la clavette, et un galet 34 est monté à son extrémité extérieure pour 15 permettre d'enlever facilement la clavette lorsque c'est nécessaire. Une goupille de sécurité 35 est montée sur la clavette pour empêcher une mise à feu par inadvertance lorsque l'avion n'est pas en service. L'ensemble détonateur est fixé par des bou-20 Ions 36 sur un socle 37» Le socle 37 est usiné intérieurement en 38, à une profondeur suffisante pour recevoir le cordon détonateur miniature. Chaque extrémité du cordon est introduite dans le socle en 39, le profilé de soutien extrudé 16 se termi-25 nant comme il est représenté, tandis que les deux longueurs terminales du cordon sont situées l'une à côté de l'autre, en dessous de l'aiguille de mise à feu et perpendiculairement à l'axe du détonateur.L'excédent de cordon 40 est enroulé de chaque côté dans les cavités 41. 30 Lorsqu'on enlève la clavette, l'aiguille de mise à feu 27 vient frapper le détonateur, le cordon lui-même étant mis à feu par l'impact des fragments chauds résultants passant à travers un orifice central 23» En se reportant à nouveau à la figure 1, 55 les plaques de retenue forment une longueur continue avec le cordon se terminant adjacent à l'ensemble détonateur, de sorte qu'aucune partie du cordon n'est pas soutenue- Si, dans un montage particulier, les plaques doivent se terminer à une certaine distance de l'ensemble 40 détonateur, il est alors nécessaire de faire adhérer par tous 72 01213 7 2121843 moyens appropriés le profilé extrudé sur le matériau transparent. Cependant, là où le cordon doit passer sans être suppafcé dans un espace découvert, il est essentiel de le protéger contre les vibrations et l'usure qui pourraient provoquer une solution de 5 continuité. On peut atteindre ce résultat en faisant passer le cordon à l'intérieur de conduits 51A, (figures 7 et 8) , raccordés de façon appropriée à leurs extrémités aux plaques de retenue, d'un côté, et à l'ensemble détonateur, de l'autre côté, le volume d'air contenu à l'intérieur des conduits étant ensui-10 te rempli par des embouts 52, d'une composition de moulage en plastique synthétique approprié. 72 01213 6 2121843 REVENDICATIONS 1. Système de rupture en cas de danger d'une verrière d'avion utilisant un cordon détonateur miniature, caractérisé en ce que le cordon détonateur est équipé de pla- 5 ques de soutien ou de retenue agencées pour maintenir, sans l'utilisation de" produits adhésifs, le cordon contre le matériau transparent de la verrière en exerçant une pression déterminée par longueur unitaire de cordon, quelles que soient les varia-tions de température et de pression imposées par les conditions 10 en vol et au sol, tout en assurant simultanément une certaine protection contre l'explosion. 2. Système selon la revendication 1 caractérisé en ce que le cordon, maintenu par les plaques de retenue est gainé dans un profilé élastomère extrudé. 15 3- Système selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques de retenue sont en acier à ressorts. 4. Système selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque plaque de retenue est 20 fixée, le long d'un de ses bords, au cadre ou à l'entourage de la verrière, par exemple par des boulons, et que son bord opposé forme -un évidement en forme d'arc de cercle pour entourer le cordon détonateur. 5. Système selon l'une des revendications 25 précédentes caractérisé en ce que chaque plaque de retenue est segmentée par des entailles transversales s'étendant partiellement en travers de la plaque, à intervalles répartis sur sa longueur. 6. Système selon l'une des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce que le cordon détonateur miniature est disposé pour former localement des boucles servant d'amorces de rupture, et que les plaques de retenue présentent localement des languettes ou des prolongements pour soutenir les boucles du cordon. 35 7. Système selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les extrémités du cordon détonateur sont logées dans tin ensemble détonateur dont l'axe de mise à feu est perpendiculaire aux axés des extrémités du cordon. 72 01213 9 2121843 8. Système selon la revendication 7 caractérisé en ce que, à l'intérieur de l'ensemble détonateur, les extrémités du cordon sont contiguës l'une à l'autre, et que des cavités sont prévues pour recevoir tout excédent de cordon. 9. Système selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que, entre les dernières plaques de retenue et l'ensemble détonateur, les parties du cordon détonateur qui ne seraient pas par ailleurs supportées sont enfermées dans des conduits.