Brevet FR2280874A1 — publié le 19760227

Le canon permet la réalisation des tirs les plus précis et les plus justes. n procure facilement, avec le minimum de poudre, toutes les vitesses voulues et notamment les vitesses importantes. Malheureusement, le canon est lourd. C'est pourquoi on a développé de plus en plus, au cours des dernières années, les roquettes à grande vitesse de combustion (temps de combustion court ou très court) qui permettent, dans des domaines particuliers ou limités, de remplacer avantageusement le canon (précision, justesse) tout en bénéficiant d'une grande légèreté de l'arme. Ces courtes durées de combustion de la roquette sont nécessairement liées à une faible épaisseur du propergol d'où, quelles que soient les caractéristiques dudit propergol, une fragilité propre du chargement, En découlent de nombreux inconvénients mauvaise résistance aux environnements, irrégu larité de combustion et de performance, mauvaise fiabilité, etc... La présente invention apporte des perfectionnements aux chargements propulsifs en leur conférant une résistance élevée aux environnements (chocs, vibrations, températures). Tout en permettant d'utiliser des épaisseurs faibles du propergol, donc des durées de combustion réduites, la charge propulsive selon l'invention se prête donc particulièrement bien à la réalisation de propulseurs d'accélération ou de propulseurs à combustion rapide (dans le tube ou sur le lanceur). En outre, la charge propulsive selon l'invention, se prête bien à la réalisation de chargements en blocs multiples (blocs élémentaires) nombreux, d'où un très bon coefficient de remplissage. De plus, les blocs multiples selon l'invention peuvent être aménagés facilement du point de vue de leur longueur et sans nuire à la résistance, pour bien adapter l'écoulement des gaz dans chaque section transversale de la chambre, depuis l'amont jusqu'à l'aval (col) et donc d'optimiser ainsi le coefficient de remplissage et obtenir finalement le "chargement maximal" d'une chambre donnée. Selon une première caractéristique de l'invention, chaque bloc élémentaire de poudre composant le chargement est armé sur toute sa longueur par une âme ou tige centrale, autour de laquelle ledit bloc est fixé, par exemple par collage (à l'inhibiteur). L' me-armature selon l'invention peut être métallique (acier, alliage d'aluminium ou de magnésium, de préférence) ou en matière plastique armée ou non (complexe résine-verre ou matière plastique classique moulée). Selon une autre caractéristique de l'invention, les blocs élémentaires armés sont en étoile, c'est-à-dire qu'ils comportent un noyau d'épaisseur e autour duquel sont disposées les ailettes (deux, trois ou plus) d'épaisseur 2e d'où une combustion complète, sans résidus. Sans sortir du cadre de l'invention, les formes en étoile peuvent ne pas être les mêmes dans un chargement donné. De même, deux ou plusieurs nuances de poudre peuvent être utilisées dans un même chargement, sans sortir du cadre de l'invention. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque âme ou armature longitudinale selon l'invention, est fixée à l'avant de la chambre du propulseur par collage, moulage ou tout autre procédé, soit dans le corps de chambre proprement dit, s'il en existe un, soit dans un support spécial (métallique ou en matière plastique) multiperforé, selon l'invention, chaque perforation recevant une me ou armature de bloc élémentaire pour assurer la fixation de ladite armature seule, le bloc élémentaire de poudre s'arrêtant au niveau de la fixation. On obtient ainsi, pour le chargement propulsif selon l'invention, une grande pureté de chambre, sans l'obstruction de quelconques éléments parasites de fixation, tout en obtenant une très solide fixation en tête de l'édifice propulsif par autant de points d'attache qu'il y a d'armatures élémentaires portant chacune un bloc de propergol, avec un solide encastrement de chaque armature dans l'élément avant de la chambre. La charge propulsive selon l'invention, comportant des blocs éléman- tares collés sur toute leur longueur sur une âme ou armature longitudinale, est donc particulièrement résistante et fiable aux environnements et aux efforts du départ du coup, tous les efforts mécaniques étant supportés et transmis par l'ame-armature et non par la poudre elle-même. En particulier, on comprend aisément qu'une telle charge propulsive est très résistante aux chocs et vibrations transversaux, entièrement supportés à l'encastrement avant par l'amie de chaque elément de propergol et non par la poudre elle-mEme, tandis que lors du départ du coup l'effort et l'accélération sont entièrement supportéstar la très grande surface de collage de chaque bloc de propergol sur l' me-armature longitudinale qui la supporte. Naturellement, la fixation et l'encastrement avant de chaque ame - armature, sont dimensionnés pour résister aux efforts à supporter, tant au stockage et aux transports qu'au tir. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple non limitatif, une charge propulsive selon l'invention. fi est bien précisé qu'il s'agit uniquement d'exemple et que tous autres modes de construction, dispositions, proportions, formes, etc... peuvent également être utilisés sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'exemple traité a, pour plus de clarté, ndigligé la recherche effective du coefficient de remplissage maximal, A cet effet, on a traité le chargement en blocs multiples sur la base d'une géométrie de répartition, en partant d'un octogone. D'autres bases de répartition peuvent être utilisées sans sortir du cadre de 1 'invention: hexagone, dodécagone, etc... La fig. I représente une vue en coupe longitudinale d'un chargement selon l'invention. La fig. 2 est une coupe selon 2-2 de la fig. 1 qui est elle -même une coupe se lo n 1-1 de la fig. 2. La fig. 3 montre un détail d'un élément de propergol selon l'invention La chambre 1 comporte un convergent 2 et un divergent 3 (fig. 1). Chaque élément de propergol 5, en étoile à trois branches (à titre d'exemple non limitatif) est collé autour d'une ame- armature 6, en forme de tige cylindrique. Cette vame-armature 6 pénètre dans un élément avant 4 de la chambre 1 (il y a autant d'orifices de fixation dans le dit fond avant 4 qu'il y a de tigesarmature s 6). La fixation est réalisée par tous moyens appropriés (filetage, collage, etc...). L'élément avant 4 est une pièce particulière qui forme le fond de la chambre 1. Le matériau de l'élément avant 4 est associé au matériau dans lequel sont réalisées les tiges-armatures 6 ; il peut donc être en métal (alliage d'aluminium, de magnésium, etc...) ou en matière plastique armée ou non. Les blocs élémentaires 5 d'une partie de la charge sont plus courts, de longueur L, et les blocs d'une autre partie sont de longueur L' > L. On optimise ainsi le coefficient de remplissage de la chambre 1. La fig. 3, à plus grande échelle, montre que, dans le but d'éviter des résidus et imbriliés, le moyeu du bloc de propergol est d'épaisseur e et les branches de l'étoile sont d'épaisseur 2 e. REVENDICATION S 1) Charge propulsive du type constitué par une pluralité de blocs élémentaires de propergol, caractérisée en ce que chaque bloc est armé sur toute sa longueur par une ame ou tige centrale sur laquelle est fixé par toute sa surface ledit bloc, les efforts mécaniques s'exerçant sur la charge étant transmis par les blocs aux mes-armatures qui supportent seules lesdits efforts. 2) Charge propulsive suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chaque bloc est fixé sur son me centrale par collage à l'inhibiteur. 3) Charge propulsive suivant les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que l ' me -armature est une tige cylindrique. 4) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications pré - cédentes, caractérisée en ce que l'âme-armature est en métal (alliage d'alaminium, alliage de magnésium ou acier, de préférence). 5) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications l à 3, caractérisée en ce quelame- armature est en matière plastique armée ou non, par exemple en complexe résine-fibres de verre. 6) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque me-armature est fixée par des moyens tels que collage, moulage, filetage, è dans l'un des orifices d'un élément avant qui comporte autant de perforations qu'il y a de blocs élémentaires de propergol. 7) Charge propulsive suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément avant perforé est une pièce formant le fond avant de la chambre du propulseur. 8) Charge propulsive suivant la revendication 7, caractérisée en ce que l'élément avant perforé est en métal (alliage d'aluminium ou de magnésium, acier) ou en matière plastique armée ou non; telle que complexe résine-fibres de verre. 9) Charge propulsive suivant la revendication 8, caractérisée en ce que l'élément avant perforé est associé au matériau selon les revendications 4 ou 5 constituant les âmes-armatures ame s-armatures. 10) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les blocs élémentaires et leurs mes-arma- tures longitudinales sont de longueur différente pour assurer, compte tenu des données balistiques du chargement, le meilleur coefficient de remplissage. 11) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la répartition dans la chambre des blocs élémentaires armés suit les dispositions d'une figure géométrique régulière telle que par exemple octogone, dodécagone. 12) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les blocs armés sont en forme d'étoile. 13) Charge propulsive suivant la revendication 12, caractérisée en ce que chaque étoile comporte au moins trois branches. 14) Charge propulsive suivant les revendications 12 ou 13, caractérisée en ce que les blocs armés ont un noyau, entourant l'armature, d'une épaisseur e alors que les branches ont une épaisseur 2e. 15) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les blocs armés pont en poudres différentes. 16) Charge propulsive suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les blocs armés sont de forme différente.