Brevet FR2209143A1 — publié le 19740628

L'invention a pour objet une minuterie. Dans l'utilisation des projectiles à mise à feu, il est fréquent qu'une commande soit déclenchée après un laps de temps déterminé à compter du départ du projectile. C'est le cas d'une fusée contenant des leurres électromagnétiques et/ou infrarouges dénommés chaffs et qui doit libérer les leurres ou chaffs qu'elle contient à une distance prédéterminée de son point de lancement. Les minuteries connues jusqu'ici sont mécaniques, ou bien font appel au déroulement d'un phénomène chimique, comme une combustion ou bien encore comportent des moyens électroniques complexes. Leur sécurité de fonctionnement laisse quelquefois à désirer et, en outre, leur réglage est de mise en oeuvre compliquée, la précision obtenue étant médiocre. Par ailleurs, le réglage du temps juste avant le départ du projectile est difficile. La minuterie selon l'invention qui ne fait pas application de moyens intermédiaires mécaniques, est caractérisée par le fait qu'elle fait appel, pour l'envoi d'un ordre électrique, à la durée de charge d'un condensateur à partir d'une source d'énergie électrique. Elle vise une forme de réalisation suivant laquelle l'ordre est donné,à partir de la comparaison du potentiel d'une armature de condensateur en cours de charge, avec un potentiel de référence. Elle profite ici de la facilité d'ajustement du potentiel de référence et en conséquence de la facilité avec laquelle on peut faire varier le temps s'écoulant entre le départ du projectile et l'exécution d'une commande, par exemple celle libérant des chaffs. Suivant un mode d'exécution, les armatures du condensateur à partir duquel est tiré l'ordre de commande, sont constamment en court-circuit, sauf après le lancement de la fusée. On exclut ainsi la possibilité d'un ordre de commande de libération des chaffs aussi longtemps que la fusée n'est pas lancée. Egalement selon l'invention, la ou les résistance (s) électrique (s) dont l'élévation de température provoqué lréclatement de la fusée libérant les chaffs a (ont) ses (leurs) extrémités en court-circuit aussi longtemps que la fusée n'est pas lancée. La description qui suit, faite à titre d'exemple, se réfère au dessin annexé, dans lequel la figure I est une vue schématique d'ensemble la figure 2 est une vue schématique d'une roquette à minuterie; la figure 3 est une vue schématique d'un tube conteneur lanceur de roquette la figure 4 est une vue en blocs-diagramme d'un dispositif de minuterie la figure 5 est un schéma d'un dispositif de minuterie pour une forme de réalisation. Un poste de lancement de roquettes ou fusées comprend un affût 11, (figure 1), supportant des tubes de lancement 12 à axes parallèles dont la direction peut être modifiée à partir d'un dispositif d'asservissement en site 13, et d'un dispositif d'asservissement en azimut 14. Les commandes en site et en azimut proviennent d'une boite de commande 15 qui reçoit sur son entrée 16 des informations sur l'ensemble équipé par la tourelle 11, comme un bateau, par exemple la vitesse et la direction relatives du vent, le roulis, le tangage et sur son entrée 17 des informations tirées d'appareillages portés par le bateau et détectant des engins à têtes directrices qu'il s'agit de leurrer pour éviter qu'ils éclatent à proximité du bateau, ces informations comprenant la distance de l'engin (ou des engins), sa vitesse, sa direction et également la bande de fréquence de l'énergie qu'il rayonne pour se diriger vers une cible. A partir de la boîte 15, une sortie 18 fournit, par l'intermédiaire d'une boite 19, au pilote du bateau, des indications quant aux manoeuvres à effectuer pour tenir compte de la menace des engins. A partir de la boite 15, qui contient également une logique de tir, une seconde voie 20 applique, par l'intermédiaire d'un interface de logique de tir 21, des ordres, par l'entrée 22, pour le pointage des tubes 12, et également l'ajustement des roquettes que contiennent les tubes 12 en fonction de la menace détectée. Chacune des roquettes 23 comprend un corps 24, (figure 2), contenant les leurres ou chaffs, un bloc de connexion 25 sur la roquette et qui coopère avec un bloc de connexion conjugué 27 d'un lanceur 28, (figure 3), contenant la roquette 23 et qui présente une coiffe 30, brisable pour le passage de la roquette 23 au lancement de celle-ci. La tête 31 de la roquette 23 comprend une minuterie 32 qui, rendue opératoire au départ de la roquette, a pour but de commander l'éjection des chaffs que contient le corps 24 après que se soit écoulé un temps prédéterminé. Avec un appareil de lancement comprenant plusieurs tubes 12, des roquettes à contenu différent peuvent être prévues et sélectionnées pour'le lancement en fonction des caractéristiques détectées des engins menaçant le bateau. La minuterie 32 est destinée à commander la circulation d'un courant dans une résistance 41, (figure 4), plongée dans la charge pyrotechnique et constituée d'un ou de plusieurs éléments résistifs ou inflammateurs montés en série ou en parallèle ou en série/parallèle pour amener ladite résistance à une température suffisante pour la mise à feu de la charge. La résistance de mise à feu 41 fait partie d'un circuit 42, comprenant un commutateur 43, fermé aussi longtemps que la roquette n'est pas lancée, de sorte qu'il maintient en court-circuit les extrémités 44 et 45 de la résistance ce qui évite d'une manière absolue une mise à feu prématurée, même en présence de courants parasites de forte intensité. Le circuit 42 comprend en outre un robinet électrique 46, con tramant le passage de l'énergie électrique provenant d'une source 47, reliée au robinet 46 par une voie 48. Ladite source 47 est constituée par ùn ou plusieurs condensateurs non chargés au cours du stockage et aussi longtemps qu'une menace n-' est pas prévue. Le ou les condensateurs sont chargeables au moment opportun par une ligne 49 comprenant une résistance 50 limitant le courant de charge à une valeur telle que, même si pour une raison quelconque le robinet 46 est ouvert au moment de la charge, le courant circulant dans la résistance 41 ne soit pas suffisant pour provoquer la mise à feu. L'ouverture du robinet électrique 46 est commandée par un ordre -transmis par la ligne 51 constituant la sortie d'un comparateur de tensions 52 dont une entrée 53 applique au comparateur une tension de référence issue d'un dispositif 54. Ladite tension est introduite dans le dispositif de référence 54 seulement au moment du lancement, sous la dépendance des informations appliquées à la boite de commande 15. Une seconde entrée 55 du comparateur de tensions est reliée à une-armature 56 d'un condensateur 57, faisant partie d'un circuit 58 comprenant une résistance 59, et qui est relié par une ligne 60 à une source d'énergie électrique 61. Celle-ci est constituée, par exemple, par un (ou plusieurs) condensateurs chargés en même temps que le ou les condensateurs constituant la source 47, et cela par une voie 62. Le condensateur 57 fait partie d'un circuit 63 comprenant un commutateur 64, fermé aussi longtemps que la roquette 23 n'est pas lancée, mettant ainsi en court-circuit les armatures 56 et 56' du condensateur 57, et qui ne s'ouvre qu'au moment du lancement. Le fil de masse 65 est relié au commutateur 43 par un conducteur 66, à la source d'énergie 47 par un conducteur 67, au dispositif de référence 54 par un conducteur 68, au circuit 58 par un conducteur 69, au commutateur 64 par un conducteur 70 et à la source d'énergie 61 par un conducteur 71. Les circuits constitutifs de la minuterie aboutissent à un interface 72, qui les sépare des arrivées 73. En prévision d'une menace, les sources d'énergie 47 et 61 sont chargées. Elles permettent alors de disposer en permanence d'energie électrique. Le commutateur 43 est en position de fermeture de sorte que, même si un courant est délivré par le robinet 46, la résistance 41 n'est pas portée à température élevée. Le commutateur 64 est également en position fermée, de sorte que l'entrée 55 du comparateur 52 est au potentiel de masse. C'est seulement au moment du lancement qu'est introduite, dans le dispositif de référence 54, une tension d'une valeur déterminée correspondant à la distance à laquelle on souhaite faire éclater la roquette 23, et en conséquence, répandre les chaffs dans l'atmosphère. Le départ de la roquette 23 provoque l'ouverture des commutateurs 43 et 64. Dès l'ouverture du commutateur 64, le condensateur 57 se charge progressivement à partir de la source d'énergie 61, en fonction sa capacité et de la valeur ohmique de la résistance 59 ; le potentiel de l'entrée 55 augmente progressivement et lorsque celui-ci atteint la valeur-qui correspond à la tension introduite dans le dispositif de référence 54, un ordre est appliqué par la ligne 51 au robinet 46, qui s'ouvre. L'énergie électrique stockée dans la source 47 est alors appliquée à la résistance 41, le commutateur 43 étant ouvert, et la mise à feu se produit. Celle-ci a donc lieu plus ou moins longtemps après le lancement de la roquette, en fonction de la valeur de la tension introduite dans le dispositif de référence 54 juste avant le lancement. Les leurres ou chaffs sont donc libérés à l'emplacement prévu. On se réfère maintenant à la figure 5 relative à une forme de réalisation de la minuterie. La tension de référence est appliquée entre l'entrée 101 et l'entrée 102 de l'interface, celle-ci étant à la masse, et assure la charge d'un condensateur 103, par l'intermédiaire d'un pont diviseur 104, à résistances 105 et 106, et d'une diode 107. Une résistance 108, de valeur relativement forte, est montée en dérivation par rapport au condensateur 103. Pour la charge des sources d'énergie, lorsque, par exemple, le bateau entre dans une zone de combat, une tension est appliquée entre la borne 102 mise à la masse et une entrée 109, et charge, par l'intermédiaire d'une résistance 110 et d'une diode 111, un condensateur 112, associé à une résistance 113. Une tension est 6ga- lement appliquée entre la masse 102 et une entrée 114, pour la charge, par l'intermédiaire d'une résistance 115 et d'une diode 116, d'un condensateur 117 associé à une résistance 118 montée en dérivation par rapport audit condensateur. L'énergie emmagasinée dans le condensateur 112 se décharge, dès le lancement de la roquette, dans un circuit qui comprend une résistance 119, une diode 120 et un condensateur 121. D'un point 122 entre la diode 120 et le condensateur 121 est issu un circuit 123 propre à être mis à la masse par un conducteur 123' en étrier ou strap. Le point 124, relié à l'armature du condensateur 121 opposée à celle reliée à la diode 120, est relié à la borne de masse 102 par un circuit 125. Le point 126 entre la résistance 119 et la diode 120 est relié à la base 127 d'un transistor 128, dont l'émetteur 129 est relié au condensateur 103 par l'intermédiaire d'une diode 130. Une résistance 131 est prévue dans le circuit du collecteur 132 du transistor 128.Le collecteur 132 est relié à la base 133 d'un transistor 134 à émetteur 135, et dont le collecteur 136 est relié par l'interméaiaire d'une résistance 137 à la base 138 d'un transistor 139 qui est associé au transistor 134. L'émetteur 140 du transistor 139 est relié à la gâchette 141 d'un thyristor 142, monté dans un circuit 143 comprenant la résistance 144, dont 1-'élé- vation de température met à feu la charge. Une résistance 150 montée entre l'émetteur 140 du transistor 139 et la borne 102 mise à la masse est prévue pour l'écoulement des courants de fuite du transistor 134, du transistor 139 ou de toute autre fuite accidentelle pouvant provoquer un déclenchement non souhaité du transistor 139. Un circuit 145 est issu d'un point 146 entre la résistance 144 et le thyristor 142, et est relié par une ligne -147 à une borne 148, reliée électriquement avant le lancement de la roquette par un conducteur 149 en étrier ou "strap" à la borne de masse-102. La charge du condensateur 117 et la charge du condensateur 112 sont effectuées à l'avance. Les valeurs des résistances 118 et 113 sont choisies suffisamment élevées pour que la charge soit conservée pendant une durée suffisante, mais que néanmoins les condensateurs se déchargent et deviennent inopératoires en tant que sources d'énergie à l'expiration d'une période déterminée. Les diodes 111 et 116 évitent la décharge des condensateurs d'énergie 112 et 117. Les résistances 110 et 115 sont choisies pour limiter le courant de charge des condensateurs 112 et 117. Le circuit 123 qui, avant le lancement de la roquette, était à la masse par le conducteur 123' est, au lancement, séparé de la masse. La capacité 112 charge le condensateur 121 et le potentiel du point 126 augmente progressivement. Lorsqu'il atteint une valeur qui, compte-tenu de la tension collecteur et émetteur du transistor 128, est égale à la tension de référence, qui est celle de l'armature 103' du condensateur 103, le transistor 128 devient conducteur. La tension de la vase 133 diminue jusqu'à rendre le transistor 134 conducteur. Après amplification dans le transistor 134 et le transistor 139, le circuit 143 comprenant le thyristor 142 est ouvert par la gâchette 141. L'énergie accumulée dans le condensateur 117 est alors acheminée à la résistance 144, dont l'incandescence met à feu la charge pyrotechnique. Aussi longtemps que la roquette n'est pas lancée, les deux extrémités de la résistance de mise à feu 144 sont en court-circuit, de sorte que celle-ci ne peut être traversée.par un courant et provoquer une mise à feu intempestive. Au moment du lancement de la roquette, le court-circuit disparaît par ouverture du conducteur 149. La valeur de la résistance 115 est choisie de manière que même si pour une raison quelconque les extrémités de la résistance 144 ne sont pas court-circuitées et si le thyristor 142 est conducteur, alors le courant traversant la résistance 144 au moment de la décharge du condensateur 117 est suffisamment faible pour ne pas provoquer une augmentation de température de la résistance 144 qui provoquerait la mise à feu. On choisit les valeurs de la résistance 115 et de la résistance 118, pour assurer néanmoins une charge effective du condensateur 117 dans un temps relativement court. Aussi longtemps que la fusée n'est pas lancée, la base 127 du transistor 128 est à la masse, de sorte que quels que soient les courants parasites, aucune tension n'apparaît en 126 et le comparateur ne peut donner un ordre aboutissant à la mise à feu. La présence des diodes 120 et 130 assure une compensation des effets de température. La diode 107 empêche le condensateur 103 de se décharger rapidement dans le pont diviseur 104 à faible impédance nécessaire pour l'obtention d'une bonne protection contre les parasites radioélectriques. De façon analogue, le condensateur 121 est de forte valeur pour que le potentiel à ses bornes soit insensible aux signaux parasites pouvant être captés par le circuit 123 ouvert après départ de la roquette. La sécurité prévue pour la conduction du transistor 128, et qui correspond au temps de charge du condensateur 121 d'une tension équivalente à au moins un seuil de diode, détermine le temps minimum de la minuterie lorsque le condensateur de référence 103 n'est pas chargé. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de minuterie applicable notamment pour commander la mise à feu d'une charge pyrotechnique par circulation d'un courant dans une résistance d'inflammation, par exemple pour provoquer l'éclatement d'une enveloppe contenant des leurres électromagnétiques et/ou-infrarouges ou chaffs faisant partie d'une roquette, caractérisé en ce que le courant est admis dans la résistance sous le contrôle d'un robinet électrique dont l'ouverture est commandée à partir de la comparaison avec une tension de référence, réglable immédiatement avant le tir de la roquette, d'une tension progressivement croissante à partir du moment du lancement de la roquette. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension croissante est celle de la charge d'un condensateur d'fun circuit RC. 3.-.Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend un commutateur mettant les armatures du condensateur en court-circuit aussi longtemps que la roquette n'est pas lancée. 4.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance de mise à feu a ses extrémités en court-circuit aussi longtemps que la roquette n'est pas lancée. 5.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'énergie électrique pour la résistance de mise à feu est fournie par un condensateur de quelque type que ce soit. 6.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'énergie électrique pour la charge du condensateur du circuit RC est fournie par un autre condensateur. 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour le rendre inopératoire après un intervalle de temps prédéterminé en cas de non-exécution du tir de la roquette préalablement armée. 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour limiter l'intensité du courant circulant dans la résistance de mise à feu en cas de défaillance de l'un quelconque de ses organes constitutifs. 9.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tension de référence est fournie, à partir d'une tension d'entrée, par un pont diviseur à résistances de faible impédance et une diode pour rendre le dispositif insensible aux signaux parasites radioélectriques.