Brevet FR2217657A1 — publié le 19740906

La présente invention concerne un système de lancement d'engins, et plus particulièrement un dispositifs de lancement en milieu marin comprenant un tube de lancement borgne, fermé a l'arrière par une paroi résistant à l'effet des gaz de propulsion un chargement de poudre, et dont l'orifice d'éjec- tion à 7'avant est prévu de façon à permettre aux gaz de dégager à l'avant du projectile par effet de cElasse ure couloir de passage. Dans les systèmes de lancement des projectiles guidés ou balistiques classiques, propulsés par auto-propulsion ou par des chargements de poudre internes analogues au système de lancement genre canon sans recul, les gaz sont éjectés vers l'arrière. De tels systèmes doivent donc tigre situés en air libre, loin des surfaces sensibles, ce qui nécessite des aménagements narticuliers sur des véhicules ou bateaux de dimensions limitée.,. On doit par exemple effectuer le lancement bien audessus de la surface de l'eau pour éviter que le projectile, dans la phase de départ, ne soit complètement mouillé par l'eau ou déséquilibré par l'impact des vagues, des lames ou des embruns déferlant sur le pont des navires. L'objet de la présente invention est de fournir un système ae lancement qui refoule les gaz de propulsion vers l'avant en dégageant avantageusement un couloir de passage au projectile. Dans le cas d'un lancement sous-marin en immersion à faible profondeur, ces gaz préparent en avant du projectile un conduit à peu près libre/par refoulement de la colonne d'eau; dans le cas d'un lancement au ras de la surface de l'eau, le jet de gaz dégage un passage de la même façon au travers des vagues ou des embruns et de ce fait évite au projectile d' être perturbé en entrant on contact avec l'eau ou les vagues. Ce système permet également de réduire la zone de sécurité vers l'arri-re et conduit à accroître la capacité d'adaptation sur des surfaces limitées: par exemple on verra qu'il est ainsi possible de disposer les missiles dans des étuis en sabord'pour dégager complètement le pont ou les installations voisines de celles réservées aux missiles en question.Enfin ce système permet de récupérer des forces de poussée supplémentaires sur le projectile en phase de lancement, pour une quantité donnée de poudre propulsive consacrée au lancement. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés, et donnant à titre indicatif, ruais nullement limitatif, une forme de réalisation de l'invention. Sur ces dessins La figure i est une vue en coupe d'un dispositif suivant l'invention; la figure 2 est une vue analogue du dispositif de la figure 1 au moment de la mise de feu. la figure 3 est une vue suivant III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue du dispositif de lancement de la figure 2 en position déjection au ras de l'eau; la 'figure 5 est une vue analogue dans le cas d'un lancement sous-marin; la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 1 d'une variante de l'invention; la figure 7 est une vue suivant VII-VII de -la figure 6; la figure 8 est une vue analogue à celle de la figure 5 dans le cas de la variante de la figure 6; la figure 9 est une vue analogue à celles des figures 1 et 6 d'une autre variante; la figure 10 est une vue en coupe-suivant X-X de la figure 9; la figure il est une vue d'une-variante de la forme de réalisation de la figure 10; la figure 12 est un schéma de fonctionnement;; la figure i3 est une vue suivant XIII-XIII de la figure 9 la figure 14 est une vue suivant XIV-XIV de la figure 9 ; la figure 15 est une vue analogue à celle de la figure 12 d'encore une autre variante comprenant un générateur de gaz auxiliaire indépendant du propulseur du projectile; la figure 16 est une vue analogue à celle de la figure 8 dans le cas de la variante de la figure 15 les figures 17 et 18 sont des vues de montages aériens sur un navire. du dispositif de l'invention. On voit sur la figure 1 un dispositif de lancement suivant l'invention désigné dans son ensemble par 10 et eom- prenant un tube de lancement 1 contenant un projectile 2 équipé d'une tuyère de pr-opulsion -3 et d'ailerons 4. Le tube présente a l'arrière une paroi 5 résistant à l'effet des gaz de propulsions et à l'avant une porte largable 6 ou une membrane éjectable (non figurée). Suivant l'invention, au moment de la mise de feu les gaz de propulsion qui s'échappent de la tuyère 3 suivant la direction des flèches fi (figure 2), et dont la réaction de poussée provoque le départ du projectile dans la direction de la flèche f2 , sont renvoyés par la paroi 5 dans le couloir annulaire 7 qui est prévu entre le projectile et le tube et stéchappent par un orifice qui se démasque à l'avant du tube lorsque la porte 6 est larguée2 déterminant ainsi au devant du projectile une zone de chasse 8 suivant la direction des flèches f3, Lorsqu'on procède au tir d'un engin au moyen du dis positif suivant l'invention en milieu marin, par exemple au ras de Liteau c-omme on le voit sur la figure 4, la zone 8: au- devant du projectile est substantiellement dégagée, par l'action des gaz suivant les flèches ft, de toute influence de la part de la houle ou du clapet capable de perturber la trajectoire au moment du départ du projectile. Les vagues telles que 9 sont refoulées en dehors de cette zone avant le passage du projectile. De même, si le lancement doit se faire sous l'eau (figure 5), on voit autour du projectile 11 un cratère 12 dons; la colonne d'eau a été chassée,à travers lequel le pro jectile.sort pratiquement à l'air libre de la surface 13 de la mer, et qui le soustrait à tou action capable de lten- dommager ou d'influencer fâcheusement sa trajectoire. Suivant une autre forme de réalisation de l'invention (figure 6) le tube de lancement 100 possède à l'avant un capot convergent 15, qui, après l'ouverture de la porte 16, rabat dans une zone relativement étroite 17 autour de la-trajectoire du projectile, les gaz qui s'échappent d'une chambre annulaire 18 prévue entre l'enveloppe proprement dite 14 du tube et le logement 19 du projectile 20. En effet la circulation des gaz de propulsion sur le corps même du projectile peut dans certains cas être nuisible à la structure du projectile ou au fonctionnement de certains de ses éléments, et le conduit annulaire 18 ou des con- duits multiples 21, comme on le verra,conduisent l'expansion des gaz vers la bouche, non plus en contact direct avec le projectile mais autour dtun logement du projectile. Le-pince- ment des conduits vers l'avant, par les lèvres du convergent 15, permet d'éviter la dispersion des gaz en éventail et de les concentrer dans la zone d'éject-ion du projectile améliorant ainsi dans le cas de lancement sous la surface de l'eau ou au ras de celle-ci le refoulement de la colonne d'eau correspondante. On voit ainsi que, lors du lancement sous l'eau à une certaine profondeur au moyen d'un tel tube, l'effet de pincement du capot 15 renforce l'effet de chasse des gaz autour et à l'avant du projectile. On peut suivant l'invention renforcer cet effet de chasse,sur un dispositif de lancement 200 (figure 9), en prévoyant au lieu de la chambre annulaire 18 des canaux linéaires distincts 21 à 24 qui débouchent aux lèvres du tube autour du projectile 25. Les conduits de gaz peuvent être isolés les uns des autres sur toute lalpngueur du tube ou rassembler à la bouche du tube leurs gaz d'échappement en provenance de la chambre de détente 27 dans une collerette commune 28 . On voit sur la figure 12 comment, au sein de la zone d'échappement 27 et sous l'effet de la pression qui s'y développe, des forces de poussée prennent naissance sur le culot 29 du projectile suivant la direction des flèches f5, tandis que les gaz refoulés par la paroi 5 dans la même direction f6 sont ensuite rabattus par le capot convergent 15 sur le ctne 30 du projectile et exercent leur effet de chasse au-devant de lui suivant la direction des flèches f7 et f8. La paroi 5 de la chambre d'expansion 27 des gaz de propulsion dans la partie arrière du tube provoque en effet une élévation de pression qui contribue à refouler les gaz vers l'avant mais également, par leur action sur toute la surface du culot 29 du projectile, crée des forces contribuant à accélérer son mouvement d'éjection. Cet effet accélérateur qui ressort de la figure 12 est le m'e'-me dans le cas des autres formes de réalisation de l'invention. Suivant qu'on veut limiter ou au contraire développer les effets de refoulement par les gaz du projectile vers l'avant l'invention prévoit que les gaz proviennent, soit des gaz de propulsion propres au projectile ou au système de lancement pour mouvoir le projectile, soit de générateurs de. gaz complémentaires incorporés au système de lancement et dont l'action peut compléter celle des gaz de propulsion. Cette action peut intervenir avant le tir du projectile pour provoquer l'évacuation de l'eau avant même que le projectile n'ait commencé à se mouvoir ou après que le projectile est sorti le son logement pour continuer les effets de refoulement sur une longue course, correspondant à des tirs sous-marins à im version profonde. Aussi l'invention prévoit d'incorporer au système de lancement un générateur de gaz fixe qui contribue à la fois à la dynamique du départ par les effets de pression sur le culot 29 et aux effets de refoulement des masses d'eau. la figure 15 donne le scherna de fonctonnement de ce système appliqué à-la forme de réalisation avec conduit annulaire, mais bien entendu la combinaison du tube borgne suivant l'ir- vention et du générateur de gaz peut s'appliquer à tous les autres cas envisagés. la variante de la figure 15 prévoit. donc essentiellement l'expulsion d'un engin 31 au moyen d'un système de lancement désigné dans son ensemble par 300 qui comprend un générateur de gaz 32. suivant cette application on dispose de deux. sources distinctes d'échappement de gaz. Au moment de la mise de feu il peut en effet être avantageux, par exemple en cas de lancement sous l'eau à une certaine immersion de profondeur P, de déclencher le fonctionne ment du générateur 32 quelques fractions de seconde avant celui de la charge de propulsion qu agit à trayeurs la tuyère 33, de façon à opérer avent le passage du projectile le soulè- vement de l'importante masse de l'eau qui doit être évacuée en dehors du cratère 34. On pet également prévoir un sertissage du projectile 31 dans son enveloppe 35, ou une clavette de retenue qui se cisaille sous un effort prédéterminé, de telle sorte que lteffet de chasse ait entièrement dégagé le passage du pro jectileavant son éjection hors du tube 300. il va de soi que 1 système de lancement de projectile présente en outre la capacité de libérer la zone arrière du dispositif et autorise le montage en sabord ou en superstructure à bord des navires, configuration qu'il ne serait pas possible de réaliser sans dommage avec des systèmes de lancement à effets arrières. Les figures 17 et 18 donnent des-exemples de montages-sur un navire 36. II va de soi que l'invention a été décrite ci-dessus a titre d'exemple explicatif et nullement limitatif et que l'on pourra introduire toute équivalence entre ses éléments constitutifs dans le cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de lancement , caractérisé en ce qu'il comprend un tube borgne, l'extrémité avant du tube portant une ouverture à fermeture amovible et son extrémité arrière une paroi de tond résistant à la pression des gaz du lancement, la mise de feu du propulseur du projectile contenu à l'intérieur du tube provoquant l'éjection du projectile à la fois par réaction et par la pression qui se développe devant ladite paroi de fond, les gaz d'échappement étant refoulés vers 11 avant du tube autour du projectile. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube comprend un logement axial pour le projectile et un conduit annulaire autour dudit logement axial pour le refoulement des gas. 7 - Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tube comprend un logement axial pour le projectile et plusieurs conduits latéraux pour les gaz d'échappement répartis autour du. logement axial. 4 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la région nu tube autour des livres de. l'ouverture est princée en forme de convergent. .5 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les volumes des conduits prévus pour les gaz d'échappement sont délimités de façon a provoquer le re-. foulement de la colonne d'eau correspondant au libre passage du projectile dans sa trajectoire sous-marine. 6 - Dispositif suivant la revendication 5., caractérisé en ce que les conduits séparés se rejoignent sur un conduit de bouche annulaire 7 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1- à 6, caractérisé en ce que le tube comprend un géné rater de gaz entre la paroi de fond et le projectile. 8 - Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'on procède à la mise de feu du générateur de gaz quelques fractions de seconde avant ou aprés celle du propulseur. 9 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 a 8, caractérisé en ce qu'on prévoit un freinage mécanique pour retarder le départ du projectile par rapport à la mise de feu. 10 - Dispositif suivant la revendication 1,caracté- risé en ce qu'étant fermé à l'arrière et n'ayant pas d'effets de souffle arrière, il pet être monté sur. les superstructures d'un navire. ll - Dispositif suivant l'une quelconque des revendu cations 1 à 10 caractérisé en ce qu'il permet le tir'de projectiles lorsqu'il est monté sur un navire en immersion partieile ou totale.