Brevet FR2137715A1 — publié le 19721229

La présente invention concerne en général les procédés d'ouverture de parachutes et en particulier un procédé permettant de déployer un parachute au moyen d'une fusée lorsque la vitesse de l'aéronef est très faible. 5 La demande de brevet français déposée par la Demanderesse le 10 août 1970» sous le n° 70-29-399» décrit un système d'ouverture de parachute dans lequel une fusée se déplaçant vers l'aval du courant d'air extrait et déploie le parachute. Ce dernier est bien entendu relié à la charge, et la fusée est reliée d'une part 10 au parachute principal et d'autre part à un parachute extracteur qui est éjecté dans le courant d'air et qui, au déploiement de sa voilure, exerce sur la fusée une force de traînée aérodynamique qui l'entraîne et l'oriente vers l'aval dans ce courant d'air. • Un dispositif de réglage empêche la fusée de s'allumer avant 15 l'intervention d'une condition prédéterminée qui peut être un certain laps de temps. Lorsque cette condition prédéterminée intervient, un dispositif de largage libère le dispositif de réglage et permet à la fusée de s'allumer, celle-ci se propulsant a-lors vers l'aval pour extraire le parachute de son conteneur et 20 le déployer dans le courant d'air dans la même direction. Le dispositif décrit dans la demande de brevet français précitée, donne satisfaction dans les conditions de fonctionnement les plus courantes, mais il faut normalement au parachute extracteur une demi-seconde pour orienter la fusée dans le cou-25 rant d'air. Autrement dit, ce temps est nécessaire pour qu'intervienne la suite d'opérations suivante: l'éjection du parachute extracteur dans le courant d'air, l'arrachement de son conteneur, le gonflement de sa voilure sous l'action des forces de traînée aérodynamiques et l'orientation consécutive vers l'aval 30 de la fusée dans le courant d'air. Il est des cas ou des situations dans lesquels ce laps de temps d'une demi-seconde n'est pas admissible, ce qui entraîne la nécessité de trouver un procédé et d'imaginer un dispositif permettant un déploiement plus rapide du parachute. 35 Si par exemple un avion à décollage et atterrissage verti cal se trouve après son décollage dans une situation critique, exigeant l'utilisation du parachute, sa vitesse par rapport à l'air peut être égale ou inférieure à trente noeuds. S'il s'agit d'une défaillance de son réacteur, entraînant un arrêt bru-kO tal de la poussée, il est tout à fait possible que, pendant }le 72 16688 a 2137715 temps de réaction normal du pilote pour s'éjecter de l'avion désemparé, le taux d'enfoncement de l'avion anmile la composante de vitesse verticale du siège éjectable. Si l'avion endommagé s'enfonce par exemple au taux de vingt mètres par seconde et si la vitesse ascensionnelle verticale du siège éjectable est la même, la vitesse par rapport à l'air de l'ensemble, homme-siège, est nulle. Dans ce cas, le parachute extracteur ne peut pas se déployer sous l'action des forces aérodynamiques, avant que l'ensemble homme-siège, en tombant en chute libre, ait acquis line vitesse suffisante pour que le parachute extracteur se gonfle et oriente la fusée vers l'aval, cette dernière s'allumant alors pour extraire la voilure du parachute principal et la déployer dans le courant d'air qui la gonfle de façon à supporter l'ensemble homme-siège. Dans une telle situation, l'écrasement au sol de l'ensemble homme-siège peut parfaitement intervenir avant la fin de cette suite d'opérations. Un autre exemple de retard inadmissible dans le déploiement du parachute est celui d'un avion en difficulté au décollage du pont d'un porte-avions. Le pilote ne dispose,dans ce cas, que d'un "temps "très court,pour réussir son éjection avant l'écrasement en mer de son avion. Bien que le dispositif décrit en détail dans la demande de brevet français précitée représente un perfectionnement considérable par rapport aux autres dispositifs actuellement en service, il faut reconnaître pourtant qu'il n'ouvre pas le parachute assez vite dans certaines situations, c'est-à-dire dans les cas où l'avion ou la charge que doit supporter le parachute se déplace par rapport à l'air, à faible vitesse, c'est-à-dire à des vitesses inférieures à cinquante noeuds. La présente invention concerne donc un procédé permettant à basse vitesse l'ouverture très rapide du parachute, et notamment un perfectionnement applicable à l'appareil et au système décrits dans la demande de brevet français précitée et permettant, sans modifier sensiblement ni ce système .. ni les composants de l'appareil, de déployer plus rapidement le parachute lorsque l'aéronef se déplace à basse vitesse. Ce perfectionnement consiste en une modification du fonctionnement du système décrit par la demande de brevet français précitée, grâce à laquelle le parachute se déploie complètement en quatre dixièmes de seconde environ, quelle que soit la vitesse de la charge par rapport à l'air: la fusée du parachute s'articule librement par 72 16688 3 2137715 son extrémité supérieure à la charge éjectable et le déverrouillage de son extrémité inférieure intervient dès que cette charge quitte sa catapulte;, à ce. moment, la fusée du siège éjectable propulse généralement ce dernier vers le haut et vers l'amont du courant d'air,le long d'un axe d'accélération, de sorte que la fusée d'extraction libérée pivote presqu'instantanément, par inertie, pour s'orienter vers l'aval du courant d'air, en arrière dti siège, avant même qu'intervienne le déploiement du parachute extracteur. L'allumage de la fusée la propulse alors vers l'aval dans le prolonge-* ment de l'axe d'accélération, de sorte qu'elle extrait le parachute principal dans le sens du courant d'air. Cette extraction du parachute principal intervient donc avant même que le courant d'air ait pu gonfler le parachute extracteur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: - les figures 1 à 5 sont des élévations schématiques montrant la suite des phases de fonctionnement du système selon l'invention; Bien entendu, du fait que la présente invention représente un perfectionnement de celle qui est décrite dans la demande de brevet français précitée, les nombreux détails du dispositif non décrits dans la présente demande sont analogues à ceux qui sont décrits dans la demande précitée à laquelle on peut se référer au besoin. La figure 1 représente un siège éjectable 20 monté sur une catapulte d'éjection 2k et sur lequel sont montées des fusées de propulsion 22. La structure de ce siège peut être analogue à celles décrites par les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3 5^5 kpO ou n° 3 5k2 319- Ce siège peut en outre comporter un dispositif stabilisateur du type décrit par les brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 3 103 331 ou n° 3 387 803. Toutefois, comme ce dispositif n'a aucun rapport avec la présente invention, les détails le concernant ne sont ni décrits ni représentés. Sur la figure 1, l'occupant du siège 20 vient de déclencher l'éjection en tirait vers l'avant et vers le bas, le rideau de commande et de protection de la face, selon la technique bien connue. Dès que le siège se sépare des tubes 2k de la catapulte, ses fusées 22 s'allument de manière à le propulser vers l'avantou vers l'amont du courant d'air le long d'un axe d'accélération 28. A çc .moment au plus tard, un dispositif classique détecte un facteur,caractéristique indiquant que la vitesse de l'avion par 72 16688 k 2137715 rapport à l'air est inférieure à 50 noeuds. Ce facteur caractéristique peutj par exemple,être le fait que le train d'atterrissage de l'avion est encore sorti, ou que le pilote n'a pas encore actionné un interrupteur spécial à manoeuvrer au-delà de la vitesse criti-5 que de 50 noeuds, ou encore un certain angle de déviation des gaz éjectés par le réacteur, ou même simplement l'indication fournie par un anémomètre. En tout cas, le dispositif selon l'invention ne fonctionne qu'après avoir détecté que la vitesse de l'avion par rapport à 10 l'air est inférieure à 50 noeuds, auquel cas il agit de façon à assurer l'extraction ultra-rapide du parachute. Si la vitesse de l'avion par rapport à l'air est supérieure à 50 noeuds, par exemple 150 noeuds,le détecteur n'intervient pas et le système continue à fonctionner exactement de la manière décrite dans la deman-15 de de brevet précitée. Si la vitesse par rapport à l'air est inférieure à 50 noeuds, le détecteur fonctionne et déclenche deux opérations distinctes: la première est l'éjection du parachute extracteur et de son conteneur 30 de leur logement situé à l'arrière et en haut du siège é-20 jectable; la seconde est le déverrouillage du loquet empêchant la fusée 32 de pivoter. En effet, cette fusée d'extraction 32 s'emboîte dans le dossier du siège éjectable 20, où son extrémité arrière ( c'est-à-dire sa tuyère ) est fixée au moyen d'une articulation 34 à la Cardan, son autre bout étant initialement main-25 tenu en place par un loquet. Lorsque le siège se trouve dans la position représentée sur la figure 1, le déverrouillage de ce loquet intervient de façon à permettre à la fusée 32 de commencer à pivoter pour prendre la position indiquée sur cette figure. Sur la figure 2, le parachute extracteur 30 enfermé dans 30 son conteneur, a quitté son logement et le câble 36 qui le relie au bout de la fusée 30 est encore lâche. La fusée 32^ en continuant de pivoter, a pris en arrière du siège une position dans laquelle elle se trouve parallèle à l'axe d'accélération 28. La porte 38 fermant sur le dossier du siège, le conteneur ou sac conte-35 nant le parachute principal est ouvert , libérant ainsi un câble ho reliant 1'extrémité tuyère de la fusée à la voilure du parachute principal. Les fusées 22 continuent de brûler en accélérant le siège 20 le long de l'axe 28. La rupture de l'articulation 3^ et le largage consécutif de ^0 la fusée interviennent entre les positions représentées respecti- 72 16688 s 2137715 vement sur les figures 2 et 3 et peuvent être obtenus par toute technique séquentielle classique. La fusée 32, n'étant plus reliée au siège 30, peut alors partir dans le courant d'air vers l'aval simplement par inertie et du fait de sa traînée par rapport au siè-5 ge en cours d'accélération. Lorsqu'elle parvient à la position représentée sur la figure 3» elle peut être mise à feu,par exemple par un câble de commande 42, et son allumage la propulse naturellement vers l'aval à l'opposé de la trajectoire du siège vers l'amont le long de l'axe 28 sous l'action des fusées 22. Le câble 40, 10 reliant l'arrière de la fusée 32 à la voilure 44 du parachute principal, se tend en extrayant cette dernière de son conteneur. Il faut souligner qu'à ce moment le parachute extracteur 30 et son câble 36 ne sont pas encore complètement alignés dans le courant d'air vers l'aval. Si on le désire, le câble 36 peut alors être cou-15 par ion dispositif approprié qui le sépare du nez de la fusée 32 comme décrit dans la demande de brevet français précitée. A ce moment, le parachute extracteur ne sert plus à rien, ce qui autorise son largage. Sur la figure 4, on voit que les fusées 22 du siège se sont 20 éteintes et la combustion de la fusée 32 la propulse vers l'aval pour extraire entièrement de son logement la voilure 44 du parachute principal. Si le câble 36 n'a pas été coupé, lui et le parachute extracteur 30 occupent la position représentée sur cette figure. Sur la figure 5 enfin, la fusée 32 est éteinte et se trouve 25 en bout de course vers l'aval. Le câble 40 qui en sort a complètement extrait la voilure du parachute principal en l'étirant vers l'aval dans le courant d'air, et les suspentes 46 de ce parachute restent attachées à la charge. Le bord périphérique de la voilure principale est à 1'origine resserré dans un dispositif tel que le 30 canon de déploiement balistique 48 décrit et représenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 281 098. Un cordon central 50 de mise à feu, raidi par l'étirement de la voilure, a provoqué la mise à feu du dispositif 48 qui commence à déployer la voilure. Si le parachute extracteur est encore fixé à la fusée, son conteneur 30 35 s'est à ce moment arraché et la voilure 30' de ce parachute commence à se gonfler dans le courant d'air .C'est également à ce moment que peut intervenir un dispositif capable de couper le câble 40 pour larguer à la fois la fusée et le parachute extracteur devenus inutiles puisqu'ils ont assumé leur fonction consistant à extraire 40 la voilure principale et à l'étirer dans le courant d'air. 72 16688 « 2137715 Le schéma ci-dessous résume les différentes phases du procédé selon l'invention et le minutage correspondant. Début de 1'éjection T = -0,15 "béparation du siège et dfe la catapulte - Allumage des*fusées du siège - Détection de la vitesse propre - Déverrouillags du loquet de la fusée d'extraction - Sortie du parachut extracteur T= 0 + (FIG. I) I Largage du parachute extracteur (facultatif) Ouverture du sac du parachute principal - Libération complète de la fusée d'extraction T= 0,1 (FIG. 2) (Allumage de 1$ fu-see d'extraction -Début d'extraction du parachute principal T= 0,225 (FIG. 3) Extinction des fusées\du siege - Suite de l'extraction du parachute principal\ T= 0,3+ \ (FIG.4) \ 1 '1 .b'in de l'extraction du parachute principal - Mise à feu du canon ae déploiement - Début du de-ploiement du parachute extracteur (s'il n'a pas été largué) -Largage de la fusée d'extraction (Facultatif) - Extinction de la fusée d'extraction T = 0,4 (FIG. 5) vj K? M Os ON OO CD ro i-* ■vj U1 72 16688 8 2137715 Le premier cadre indique le début de la séquence d'éjection du siège 20 sous l'action du pilote vraisemblablement en difficulté; on considère arbitrairement que le moment T auquel intervient cette action est égal à - 0,15 seconde. Le cadre suivant du schéma décrit 5 la situation représentée sur la figure 1 au moment zéro: à ce moment, la séquence d'éjection s'est déroulée au moins jusqu'à l'instant où le siège a quitté la catapulte et où ses fusées 22 s'allument pour l'accélérer vers l'amont du courant d'air relatif. Auparavant, mais à cet instant au plus tard, le détecteur de vitesse 10 fonctionne, et si le facteur qu'il enregistre correspond à une vitesse par rapport à l'air supérieure à 50 noeuds, rien de particulier ne se produit et le dispositif fonctionne de la manière décrite dans la demande de brevet français précitée, c'est-à-dire que le parachute extracteur est projeté et s'aligne dans le courant 15 d'air en tirant derrière lui la fusée d'extraction 32 dont l'articulation 3^ empêche la transmission instantanée de la traînée aérodynamique a la voilure du parachute principal. En revanche, si le facteur détecté correspond à une vitesse par rapport à l'air inférieure à 50 noeuds, le début d'éjection du parachute extracteur 20 s'accompagne du déverrouillage du loquet qui empêche la fusée 32 de pivoter. Le cadre suivant du schéma correspond à la figure 2 et indique qu'au moment +0,1 seconde interviennent l'ouverture du conteneur ou sac du parachute principal, la rupture de l'articulation 34 25 et donc la libération de la fusée 32 qui se trouve à ce moment alignée par inertie en arrière du siège dans le courant d'air. Le cadre suivant du schéma, qui correspond à la situation de la figure 3, indique qu'au moment + 0,225 seconde, la fusée 32 allumée tend le câble 40 reliant la fusée à la voilure 44 du para-30 chute principal dont l'extraction commence. Le cadre suivant du schéma correspond à la situation de la figlire 4 dans laquelle les fusées propulsives 22 du siège viennent de s'éteindre et ne risquent pas d'endommager la voilure principale 44. La fusée d'extraction 32 est naturellement propulsée par 35 son moteur vers l'aval et extrait de son logement ou conteneur, la voilure du parachute principal. Le moment correspondant à cette situation est compris entre + 0,3 et + 0,4 seconde. Le dernier cadre du schéma correspond à la situation représentée sur la figure 5 et indique qu'au bout de 0,4 seconde, l'ex-40 traction du parachute principal est complète, que le canon de dé- 72 16688 » 2137715 ploiement de sa voilure a été mis à feu et que son action commence. Si le parachute extracteur n'a pas été largué, c'est seulement à ce moment qu'il commence à se gonfler, mais il ne sert plus à rien. La fusée 32 est éteinte et peut être larguée, ayant assumé sa fonction. La voilure du parachute principal est donc complètement extraite et son embouchure ouverte dans le courant d'air au bout de 0,k seconde, alors que dans le mode de fonctionnement décrit dans la demande de brevet français précitée, c'est seulement à ce moment que commence la suite d'opérations d'ouverture sous l'action du parachute extracteur qui commence à se gonfler. On voit ainsi que le but poursuivi par la présente invention est atteint. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l1invention. 72 16688 10 REVENDICATION 2137715 Procédé de déploiement rapide d'un parachute, dont la charge, après son éjection, est accélérée vers l'amont du cou-•rant d'air relatif, et auquel est reliée une fusée destinée à 5 extraire sa voilure en l'orientant vers l'aval dudit courant d'air, cette fusée étant d'autre part reliée à un parachute extracteur destiné au cours d'une éjection normale à l'orienter elle-même vers l'aval, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste^ dès le début de ladite accélération de la charge, à détecter un 10 facteur caractéristique d'une vitesse par rapport à l'air inférieure à 50 noeuds, puis, dans le cas où cette condition est remplie et pendant que se poursuit ladite accélération, à libérer la fusée pour lui permettre de se déplacer vers l'aval dudit courant d'air avant le déploiement du parachute extracteur, enfin àallu-15 mer la fusée qui, en se propulsant vers l'aval dudit courant d'air, extrait le parachute principal avant que le parachute extracteur ait pu se déployer.