Brevet FR2309827A1 — publié le 19761126

L'invention concerne un dispositif pour accélérer des charges utiles à des vitesses allant jusqu'à la vitesse du son et au-del, notamment pour des essais de tir. Pour dimensionner les structures d'avions exposées aux impacts des oiseaux, il est nécessaire d'effectuer des essais d'impacts d'oiseaux au moyen de "canons à poulets". Les canons à poulets fonctionnent généralement à l'air comprimé. En réglant l'air comprimé et les dimensions du réservoir d'air et du parcours d'accélération, la charge utile, dans ce cas la plupart du temps des poulets anesthésids, de la grole ou des pièces de groupes propulseurs, est accélérée à la vitesse nécessaire. Mais ces dispositifs présentent l'inconvénient que, outre la charge utile accélérée, ils engendrent également des colonnes de gaz qui précè- dent ou suivent la charge utile et qui peuvent avoir une influence gênante aussi bien sur l'objet des essais que sur leur observation. C'est un but de l'invention de fournir un dispositif pour accélérer des charges utiles, qui, en dehors de la charge utile accélérée, n'engendre pas de colonne de gaz en avant ou en arrière de la charge. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en ce qu'on prévoit une charge propulsive à l'arrière du projectile et/ou la mise sous vide d'un volume en avant du projectile accélèrent celuici et en ce qu'on prévoit un dispositif pour arrêter toutes les masses résiduelles du projectile à la fin du parcours d'accéldra- tion pour les empêcher de poursuivre leur vol vers l'objectif. C'est, en outre, un but de l'invention de réduire le parcours d'accélération nécessaire pour atteindre les vitesses élevées de la charge utile et d'employer principaement de l'air comprimé ou un autre gaz comprimé pour accélérer jusqu'aux basses vitesses. Ce but est atteint, conformément à l'invention, en ce que la charge propulsive est placée de façon fixe dans une chambre amont et que la pression nécessaire dans cette chambre amont est produite en fonction de la vitesse exigée de la charge utile par l'allumage de la charge propulsive ou par une alimentation extérieure en gaz comprimé. L'invention sera bien comprise à la lecture détaillée de la description ci-après faite à titre d'exemple et en référence au dessin annexé, dans lequel la figure 1 montre un exemple de réalisation d'un dispositif d'accélération par charge propulsive et vide; la figure 2 montre un exemple de réalisation de l'extrémité postérieure d'un dispositif d'accélération selon la figure 1; la figure 3 montre un exemple de réalisation d'un dispositif d'accélération avec membrane d'éclatement; la figure 4 montre un autre exemple de réalisation d'un dispositif pour accélérer des charges utiles avec rails de guidage; la figure 4A est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 4; la figure 5 montre la partie postérieure d'une installation d'accélération avec le parcours d'accélération pouvant autre mis sous vide et une chambre antérieure avec charge propulsive; et la figure 6 montre une chambre amont avec un raccord de gaz comprimé et une membrane d'explosion. La figure 1 montre un exemple de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention avec un parcours d'accélération 11 sous forme d'un tube dans lequel on peut faire le vide, avec des paliers 7, des ressorts 6 pour limiter le trajet et les efforts, un réservoir sous vide 16, un dispositif 17 pour arrêter les masses résiduelles, une membrane d'éclatement 13 ainsi qu'une pompe à vide 12. La figure 2 montre l'extrémité postérieure du dispositif de la figure 1, en coupe, sans le ressort 6, avec une charge propulsive 3, un corps de projectile 2, une charge utile 1, une plaque d'arrêt 10 pour le corps du projectile et la pompe à vide 12 raccordée au parcours d'accélération ll par une vanne 21. Pour tirer sur un objet d'essai, on introduit la charge utile, par exemple des pièces de groupe propulseur.Le parcours d'accélération 11 est mis sous vide et dans ce but, la vanne 18 est fermée; le disque à éclatement 13 et un joint d'étanchéité entre les parties 11 et 17 assurent l'étanchéité de volumes 11 et 16 par rapport à l'atmosphère. Lorsque la dépression recherchée est atteinte, la charge propulsive 3 est allumée. De ce fait, le projectile est accéléré jusqu'à ce qu'il heurte le dispositif 17 prévu pour arr8- ter les masses résiduelles. La charge utile traverse la membrane d'éclatement 13 et continue son vol en direction de l'objectif. Les gaz de combustion qui en résultent s'échappent dans le réservoir sous vide 16, de sorte que la charge utile quitte le dispositif d'accélération sans colonne de gaz la précédant ou la suivant.Lors de l'impact du projectile 2 sur le dispositif d'arrSt des masses résiduelles 17, celui-ci reçoit une impulsion qui est encaissée par les ressorts 6, lesquels limitent les efforts et le parcours; des éléments d'amortissement supplémentaires devenant actifs pour assurer un certain frottement dans les paliers 7 peuvent également titre prévus. Si on ne travaille qu'avec l'accélération par vide, il suffit, après la mise sous vide du parcours d'accélération 11, d'ouvrir simplement la vanne 18. Le projectile est alors accéléré par l'air qui s'engouffre. Une autre forme de réalisation de l'invention, non représentée, consiste en ce que la canalisation de vide conduisant de la vanne 21 au parcours d'accélération 11, comporte un embranchement qui conduit dans le volume situé derrière le projectile. On obtient ainsi que la même pression s'établisse en avant et arrière du projectile à la fin de la mise sous vide, lorsqu'il y a un bon ajustement entre le projectile 2 et le parcours d'accélération Il. La figure 3 montre une autre forme de réalisation avec membrane d'éclatement 14 et robinet à deux voies, 15. Après mise sous vide du parcours d'accélération 11, la chambre avant 19 est mise en communication avec la pompe et la pression y est amenée à une pleur telle que l'on ait l'assurance que la charge utile, -par exemple un poulet anesthésié-, ne subit aucune modification de tissu avant le tir et pendant l'accélération. Le fonctionnement de la charge propulsive et de l'accéldwration par le vide sont comme indiqué ci-dessus. Outre la combinaison de l'accélération par charge propulsive et par vide, qui ne peut avoir lieu que lorsque l'ajustement est bon entre le projectile 2 et le parcours d'accélération 11, une accélération par charge propulsive avec parcours d'accélération sous vide est possible même en cas de jeu. Dans ce cas, la mise sous vide du parcours d'accélération sert à réduire la résistance de l'air. Une autre forme de réalisation d'un dispositif pour accélérer des charges utiles est représenté sur la figure 4 et comporte la charge utile 1, le projectile 2, la charge propulsive 3, le parcours d'accélération sous forme de rails de guidage 4, le dispositif de déviation des masses résiduelles 5, le passage 8 pour la charge utile, les dispositifs 6 pour limiter les efforts ou le parcours, les fixations 20 des rails de guidage 4 et l'objet d'essai 9. A l'allumage de la charge propulsive 3, le projectile 2 avec la charge utile 1 est accéléré jusqu'à ce qu'il heurte le dispositif 5 de déviation des masses résiduelles où, selon la construction, il est plus ou moins désagrégé et les différentes pièces sont écartées de la trajectoire de la charge utile 1 et passent dans les volumes intermédiaires entre les rails de guidage 4.L'impulsion qui est conférée au dispositif déviateur 5 lors de l'impact du projectile 2, est encaissée par les dispositifs 6 limitant les efforts et le trajet, et elle est annulée par le frottement du dispositif. On peut envisager de mettre des éléments d 'amortissement particuliers. La figure 5 montre la partie postérieure d'un dispositif d'accélération avec la charge utile 1, le projectile 2, la charge propulsive 3, le parcours d'accélération 11, la plaque d'arrêt 10, la pompe à vide 12, la chambre sous pression 101, le réservoir sous vide 16 et les membranes d'éclatement 13 et 102. Après allumage de la charge propulsive 3, la pression à l'intérieur de la chambre amont 101 monte à une valeur prédéterminée par la membrane d'éclatement 102. L'expansion des gaz actifs, et de ce fait l'accélération du projectile 2, sont déclenchés par l'éclatement ou l'explosion de la membrane. A la fin du parcours d'accélération 11, la charge utile 1 traverse la membrane d'éclatement 13 et le projectile 2 est arrêté à la plaque d'arrêt 10 par un dispositif d'arrêt des masses résiduelles pour empêcher la poursuite du vol vers l'objectif. Etant donné que le parcours d'accélération 11 et, de ce fait, le réservoir sous vide 16 sont mis sous vide par la pompe à vide 12 avant la mise à feu, la charge utile 1 quitte le dispositif d'accélération sans colonne de gaz la précédant. Les gaz de combustion qui suivent sont aspirés dans le réservoir sous vide 16, ou bien ils sont évacués par une vanne non représentée. Cette forme de réalisation procure, par rapport au dispositif dans lequel la charge propulsive est placée à l'arrière du projectile, une réduction du parcours d'accélération 11 étant donné que la totalité de la masse à accélérer est réduite du fait de la suppression de la charge propulsive et de son carter. Un autre développement, non représenté, du dispositif décrit précédemment, consiste en ce que la charge propulsive 3 est remplacée par un mélange gazeux combustible ou par un mélange gazliquide. Dans ce cas, des vannes d'admission appropriées sont pla cées sur la chambre de pression 101. La figure 6 montre une autre réalisation du dispositif selon l'invention, avec un détendeur 103, une bouteille de gaz comprimé 104 et un appareil d'allumage 105 pour une membrane d'explosion 106. Après alimentation de la chambre de pression 101 avec du gaz sous pression ayant la pression de travail nécessaire et provenant de la bouteille de gaz comprimé 104 par l'intermédiaire du détendeur 103, la membrane d'explosion 106 explose gracie à l'appareil d'allumage 105 et le tir est ainsi déclenché. Une forme non représentée du dispositif précédemment décrit consiste en ce que l'air comprimé nécessaire est fourni par un compresseur. REVENDICATIONS 1.- Dispositif pour accélérer des charges utiles à des vitesses allant jusqu'à la vitesse du son et au-delà, caractérisé en ce qu'une charge propulsive placée à l'arrière d'un projectile, ou la mise sous vide d'un volume à l'avant du projectile, accélère le projectile et, par suite, la masse utile et en ce qu'un dispositif pour arrêter ou dévier les masses résiduelles du projectile est prévu à la fin du parcours d'accélération pour les empêcher de poursuivre leur vol vers l'objectif. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le parcours d'accélération est solidaire d'une embase et en ce que le dispositif qui arrête ou dévie les masses résiduelles est mobile dans le sens longitudinal et comporte au moins un dispositif pour limiter les efforts, ou le trajet, présentant éventuellement des propriétés d'amortissement. 3.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le parcours d'accélération et le dispositif d'arrêt ou de déviation des masses résiduelles sont mobiles dans le sens longitudinal et en ce qu'à chacun d'eux est associé au moins un dispositif pour limiter le trajet ou les efforts, éventuellement avec des propriétés d'amortissement. 4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité postérieure du parcours d'accélération mis sous vide est séparée d'une chambre amont (19) au moyen d'une membrane d'éclatement (14). 5.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'une charge propulsive (3) agit dans une chambre de pression (101) et en ce que l'accélération du projectile avec la charge utile est déclenchée par l'éclatement d'une membrane d'éclatement (102) ou l'explosion d'une membrane d'explosion (106). 6.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chambre de pression (101) est remplie d'un gaz sous pression avant l'allumage de la charge propulsive. 7.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression de gaz nécessaire est produite par la combustion d'un mélange gazeux à l'intérieur de la chambre de pression (101). 8.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pression de gaz nécessaire est produite par la combustion d'un mélange gaz-liquide à l'intérieur de la chambre de pression (101). 9.- Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un gaz comprimé est introduit dans la chambre de pression (101) et en ce que l'accélération du projectile et de la charge utile est déclenchée par l'éclatement d'une membrane d'éclatement (102) ou l'explosion d'une membrane d'explosion (106).