Brevet FR2108202A1 — publié le 19720519

La présente invention concerne les dispositifs pneumatiques de mise en action destinés à des engins. Une fois qu'on a mis à ft-i usi moteur de fusée de manière à propulser un engin dans 1'atmosphère, il est parfois nécessai-5 Te de commander un dispositif auxiliaire. Des exemples de tels dispositifs sont les systèmes de navigation, les dispositifs de signalisation,les dispositifs de guidage de vol et les pompes, ainsi que d'autres dispositifs d'allumage, nécessaires par exemple à la mise en route de statoréacteurs. 10 Jusqu'à présent, on a déclenché de tels dispositifs auxi liaires à l'aide d'allumeurs à gaz déclenchés par des éléments électriques fusibles, ou par une pression du gaz provenant du moteur de la fusée, ou par des dispositifs de mise en action commandés par un fluide sous pression. Cependant, les éléments élec-15 triques fusibles sont susceptibles d'agir sur le fonctionnement des radars et d'autres dispositifs électriques, et les dispositifs commandés par la pression du gaz du moteur de la fusée doivent supporter les pressions et les températures élevées pour fonctionner (par exemple 16,5 cm'* à 4000fiC et sous une pression 20 de 100 bars pour la mise en route des stators réacteurs). Il est donc souhaitable de pouvoir réaliser un dispositif de mise en action destiné à fonctionner avec un certain volume de gaz à pression et à température relativement faibles. L'invention concerne un dispositif de commande d'un système 25 d'engin qui comprend un carter muni d'un alésage comprenant un orifice d'entrée à sa partie arrière, un orifice de sortie placé à sa partie avant et au moins un évent placé entre les deux orifices, un tiroir qui peut coulisser dans l'alésage mais qui est retenu de manière amovible au voisinage de l'extrémité arrière 30 de l'alésage par un dispositif à effacement associant le carter et le tiroir, ce dernier ayant une face avant destinée à donner un choc et un manchon tourné vers l'avant qui aboutit en arrière de 1'évent, mais peut fermer celui-ci lors du déplacement vers l'avant du tiroir, le dispositif comprenant de plus un dispositif 35 d'amorçage à percussion monté dans l'axe et en avant de la surface de choc du tiroir, et une charge d'allumage placée en avant du dispositif d'amorçage, la disposition relative étant telle que, 71 30017 2 2108202 lors du fonctionnement du dispositif de mise en action, le tiroir ferme 1'évent avant le choc subi par le dispositif d'amorçage. De préférence, la charge d'allumage se trouve à une cer-5 taine distance du dispositif d'amorçage et est placée entre l'é-vent et l'orifice de sortie. Une cage en fil métallique se trouve avantageusement entre la charge d'allumage et le dispositif d'amorçage, et elle recouvre 1'évent. , / larges 10 Pour permettre tolérances de fabrication dans le sens longitudinal pour les éléments du dispositif, le tiroir peut comprendre un piston à percussion qui peut coulisser dans un alésage du tiroir, en arrière du dispositif d'amorçage, le piston étant maintenu de façon amovible dans l'alésage par un dispositif qui 15 peut s'effacer, de manière que, lors de cet effacement, le piston puisse se déplacer vers l'avant dans le tiroir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res-sortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : 20 la figure 1 est une coupe axiale d'un dispositif de mise en action en position de repos ; la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant le dispositif dans sa position de travail ; et la figure 3 est une vue de dessous du dispositif. 25 Sur les dessins, un dispositif de mise en action de l'in vention comprend un carter 10 de forme générale cylindrique, en acier, comportant des extrémités avant et arrière 11 et 12. Le carter comprend un alésage 13 partant depuis l'extrémité 11 et dont le diamètre se réduit au niveau du gradin 14 en formant un 30 alésage 15. La base de l'alésage 15 comporte une cavité 16 peu profonde de la paroi d'extrémité 17 du carter, et forme épaulement annulaire 18 autour de la cavité. Un bout mâle 19 dépasse de l'extrémité arrière du carter et comprend un passage interne 20 qui traverse la paroi 17 et débouche dans la cavité 35 16 par un orifice 20a. Près de 1'épaulement 14, la paroi du carter comporte quatre évents 21 en direction radiale par rapport sux le côté à l'alésage 15. Une bride 10a (figure 3) dépasse/de l'extrémité 71 3ÔÔ17 2108202 arrière du carter et permet son montage ; on peut utiliser le cas échéant un autre dispositif de montage, l'extrémité 12 pouvant par exemple comporter un filetage. Un tiroir 22 peut coulisser dans l'alésage 15, mais dans 5 la position de repos du dispositif, le tiroir est maintenu à l'extrémité arrière de l'alésage au contact de 1'épaulement 18 par un dispositif amovible formé de quatre ergots 23 répartis régulièrement autour du dispositif. Les ergots traversent en direction radiale la paroi du carter 10 et dépassent dans le tiroir 10 22, en associant ces deux éléments. Le tiroir a un alésage 24 qui débouche dans un alésage 25 placé à son extrémité arrière, et dans un alésage 26 placé à son extrémité avant et il forme ainsi uq&anchon annulaire 27. Le bord avant du manchon comporte un chanfrein interne et un chanfrein externe, ce qui forme un 15 bord circulaire 28. Un piston 29 de percussion comporte un corps 30 et une face avant destinée à supporter le choc sous forme d'une saillie 31. Le corps 30 est plus court que l'alésage 25 et il coulisse dans celui-ci. Cependant, en position de repos du dispositif, le 20 piston est maintenu dans l'alésage, la face arrière du piston se trouvant au niveau de la face arrière du tiroir 22, par une goupille diamétrale unique 32 passant à travers le tiroir et le pis-, ton. Un récipient 33 de charge d'allumage se trouve dans le 25 carter 10 et comprend une tête cylindrique 34 placée dans l'alésage 13, mais à une certaine distance du gradin 14 dont elle est séparée par un anneau 35 en métal mou. Un corps 36 du récipient dépasse en arrière de la tête et coulisse dans le manchon annulaire 27 du tiroir 22, une partie 37 du corps 36 dépassant en 30 arrière du corps et étant mobile de façon relativement libre dans l'alésage 24 du tiroir. Un épaulement 38 du corps 36 entoure la partie 37. Le récipient comporte un alésage qui forme une cavité 39 à la partie avant et qui se réduit en formant une chambre 40, une chambre 41 et un alésage 42. Près de la base de 35 la chambre 40, des trous radiaux 43 du corps 36 se trouvent en face des évents 21 du carter 10. Des trous 44 partant de 1'épaulement 38 recoupent les trous 43. 71 30017 4 2108202 Un dispositif 45 d'amorçage, fonctionnant par percussion, est maintenu par frottement dans l'alésage 42 et il est d'un type classique, tel qu'on l'utilise dans la fabrication des cartouches à fusils, mais la poudre d'amorçage a la composi-5 tion suivante : Styphnate de baryum 10 # en poids Chlorate de potassium 48 % en poids Sulfure d'antimoine 32 % en poids ûinitrorésorcinate de plomb 5 ^ en poids 10 Tétrazène 5 % en poids La chambre 41 contient un allumeur 48 à poudre noire,et un fin disque 49 d'aluminium destiné à éclater et de 25 microns d'épaisseur repose à la base de la chambre 40 et recouvre l'allumeur 48. Une entretoise 50, formée par une cage en fil métalli-15 que en deux parties^repose sur le disque 49 et recouvre les trous radiaux 43. Au-dessus de 1'entretoise 50, la partie inférieure de la charge tubulaire 51 de cordite se loge dans la cavité 39. L'entretoise 50 n'est pas essentielle, mais elle favorise le maintien du disque 49 en position et aide à supporter la charge 20 51 . A l'extrémité avant du carter 10, un couvercle 52 est fixé entre l'extrémité avant du récipient 33 et une bague élastique 53 montée à l'intérieur du carter 10. Le couvercle 52 comporte une cavité 54 destinée à loger la partie supérieure de la charge 25 51 . Une tige 55 est solidaire du couvercle 52 dont elle dépasse vers l'avant,et son extrémité libre est filetée et est destinée à la fixation du dispositif au système d'engin destiné à être mis en action par l'intermédiaire d'un tube convenable. Un passage axial 56 associe l'orifice 57 de sortie à la 30 base de la cavité 54, le long de la tige 55. Des capuchons 58 anti-poussière (un seul est représenté) ferment les évents 21• Les différents éléments du dispositif comportent aussi des joints toriques, comme représenté de façon classique sur les 35 dessins. En cours d'utilisation, le dispositif, assemblé, comme décrit précédemment dans sa position de repos, est monté sur un 71 30017 5 2108202 moteur de fusée, le bout 19 étant associé à la chambre de combustion du moteur de la fusée et la tige 55 étant reliée au dispositif à mettre en action. Lorsque du gaz d'échappement à environ 86 bars pénètre 5 par l'orifice 20a et dans la cavité 16, le piston 29 et le tiroir 22 sont chassés vers l'avant, en une seule pièce, ce qui provoque le cisaillement des ergots 23, le tiroir 22 se déplaçant dans l'alésage 15. Au cours de ce déplacement, le manchon 27 du tiroir ferme les évents 21 et le bord 28 s'enfonce dans 10 l'anneau 35 en formant un bon joint etanche. La pression du gaz qui s'exerce sur la face arrière du piston 29 et l'énergie cinétique du piston provoquent le cisaillement de la goupille 32, si bien que le piston peut se déplacer vers l'extrémité avant de l'alésage 25 (figure 2). Les dimensions axiales des éléments 15 du dispositif sont telles que, au cours de ce déplacement du piston 29 par rapport au tiroir, la saillie 31 vient heurter le dispositif 45 en provoquant l'allumage de l'allumeur 48. Celui-ci à son tour amorce la charge 51 de cordite et le gaz sous pression (à environ 50 bars) ainsi créé circule dans le passage 56 20 et met en action le dispositif associé. Le tiroir 22 et le piston 29 restent en position avant, représentée sur la figure 2, du fait de la pression de 86 bars qui s'exerce à l'extrémité arrière de l'alésage 15. Du fait du court déplacement du tiroir 22 et du piston 29, 25 un volume de gaz relativement faible suffit pour faire fonctionner le dispositif. Par exemple, un tiroir de 2,5 cm de diamètre 3 peut se déplacer sous l'action de 4 cm de gaz. De plus, grâce au dispositif d'amorçage à percussion, le dispositif de mise en action a une réponse très rapide, de l'ordre de 75 millisecondes. 30 Dans le cas d'amorçage accidentel de la charge 51, le dispositif étant dans sa position de repos, la pression ainsi créée sort simplement par les trous radiaux 43 et les évents 21, et il n'existe qu'une faible pression peu efficace, de l'ordre de 0,7 bar, au niveau de l'orifice de sortie du dispositif. 35 II est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir du cadre de l'invention, qui est défini dans les revendications annexées. 71 30017 6 2108202 REVENDICATIONS 1. Dispositif automatique de mise en action d'un système d'engin, caractérisé en ce qu'il comprend un carter ayant un alésage muni d'un orifice d'entrée à son extrémité arrière, 5 d'un orifice de sortie à son extrémité avant et d'au moins un évent entre les deux orifices, un tiroir destiné à coulisser dans l'alésage, mais retenu de façon amovible au voisinage de l'extrémité arrière de celui-ci par un dispositif à effacement associant le carter au tiroir, le tiroir ayant une face de choc 10 tournée vers l'avant et un manchon tourné vers l'avant qui se termine en arrière de 1'évent, mais est destiné à fermer celui-ci lors du déplacement vers l'avant du tiroir, le dispositif comprenant de plus un dispositif d'amorçage à percussion monté en avant de la face de choc du tiroir et dans l'axe de celle-ci, 15 et une charge d'allumage placée en avant du dispositif d'amorçage, la disposition relative des éléments étant telle que, lors du fonctionnement du dispositif, le tiroir ferme 1'évent avant que le dispositif d'amorçage ne soit heurté. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en 20 ce que la charge d'allumage se trouve à une certaine distance du dispositif d'amorçage, et entre l'évent et l'orifice de sortie. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend une cage en fil métallique placée entre la charge et le dispositif d'amorçage et recouvre l'évent. 25 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à. 3, caractérisé en ce que le tiroir comprend un piston à percussion qui peut coulisser dans un alésage du tiroir, en arrière du dispositif d'amorçage, le piston étant maintenu de façon amovible dans l'alésage par un dispositif à effacement, de manière 30 que, lors de l'effacement dudit dispositif, le piston se déplace vers l'avant dans le tiroir.