Brevet FR2294426A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne un dispositif permet tant de provoquer l'amorçage de charges explosives à l'impact. et, plus particulièrement, un dispositif pour l'amorçage élec trique des projectiles. An connaît dejà des dispositifs réalisant l'amor- çage électrique au moyen d'un contacteur qui se ferme au moment où le projectile rencontre un obstacle sur sa trajoctoire. En général, ce con,tacteur est situe à l'avant du projectile eW il est constitué de deux parties, séparées et isolées électrique- ment, dont l'une est alimentée par un courant d'une tensdon@@@ donnée.Pour obtenir le contact électrique, il est connu d'utiliser une double ogive, métallique ou ncn, dont l'une au moins est défermable, ou bien de combiner l'ogive déformable avec un dispositif interne qui-augmente la sensibilité de l'ensemble, ou bien encore d'utiliser en combinaison une partie fixe nette- ment plus rigide. Dans ces dispositifs, la fermeture du circuit élec- trique à l'impact est obtenue par le rapprochement des parois qui provoque, dès le premier contact, la mise sous tension du eircuit pendant un temps déterminé. Parfois, l'ogive extérieure est composée d'un matériau qui se déforme élastiquement, par exemple du caoutchouc, e a;ui lui permet de reprendre après certains chocs sa fonde initiale et de garder ainsi, à la tête du projectile, une forme @érodynamique constante. Cette ogive présente toutefois l'inconvénient de ne pouvoir recevoir tous les types de choc (manutention, transport) car, sous l'action de certains chocs, des contacts intempestifs peuvent se produire, provoquant l'autodes tr@ction. De plus, ces contacts intempestifs apparaissent d'autant plus fréquemment que la partie élastique qui recouvre la t@te du projectile est importants. Pour éviter une trop grande surface élastique exposée aux choes, il est donc nécessaire de la réduire, ce qui entraîne une réduction des incidences de fonc tionnement du projectile ou de l'engin porteur ou missile. D'autres dispositifs mettent en oeuvre, à la place de l'ogive déformable élastiquement, une ogive métallique dont la rigidité empoche le contact de s'établir sous l'action de chocs de faible intensité. Cependant, cette ogive garde dune manière permanente les effets de l'impact et le rapprochement local vers la paroi intérieure qui en résulte peut provoquer un contact continu ou augmenter la sensibilité à l'amorçage, surtout si toute la surface interne de l'ogive est conductrice, car à chaque impact supplémentaire cette sensibilité croft. Outre les chocs à faibles vitesses, provenant principalement de la manutention et du transport, il existe, lorsque le projectile se déplace à vitesse élevée, par exemple à plus de 1000 m/s au niveau du sol, un échauffement cinétique et des obstacles naturels de l'atmosphère Çgr81e, pluie,etc.) qui imposent une sécurité accrue. ta présente invention remédie à ces inconvénients.et apporte une solution aux problèmes qui se posent lors des vols à grande vitesse, permettant ainsi à ltengin d'être toujours dans de bonnes conditions électriques, mécaniques et thermiques pendant toutes les phases de son évolution, au moyen d'un dispositif d'amorçage électrique simple (aucune pièce interne en mouvement). Ce dispositif procure en outre une sécurité accrue contre les chocs intempestifs, assure une isolation thermique et électrique dans les divers cas de vol, et donne un contact électrique à l'impact pour une grande plage d'incidences. Conformément à l'invention, le dispositif muni d'un - contacteur constitué d'une partie interne fixe coopérant avec une ogive déformable, comprend la partie interne fixe connectée à une première polarité et porteuse -de conducteurs isolés connectés à'une seconde polarité et terminés par une extrémité dénudée, et une ogive souple qui, d'une part, est montée avec un premier espacement par rapport aux extrémités dénudées desdits conducteurs et, d'autre part, entourée de l'ogive extérieure déformable montée avec un second espacement par rapport à ladite ogive souple, elle-meme munie d'un conducteur intérieur sous la forme d'une feuille électriquement conductrice, leg conducteurs portés par de preference ladite partie fixe étant disposéss/symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du projectile de façon à former des contacts ponctuels avec la feuille conductrice lors de la déformation de l'ogive déformable et de l'ogive souple provoquée par l'impact. Selon d'autres caractéristiques - le corps de l'ogive souple est constitué par un matériau isolant thermiquement et électriquement, la feuille électriquement conductrice étant rapportée sur sa face interne - l'espacement entre l'ogive extérieure déformable et l'ogive souple est réglable et définit principalement la sécurité au choc du dispositif - 1'espacement entre la feuille conductrice et les extrémités dénudées des conducteurs est réglable et définit principalement le temps de retard à l'amorçage ; - selon une variante, la feuille conductrice eompor- te au moins une enceinte entourant les conducteurs dénudés et permettant l'établissement d'un contact selon les trois directions. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va su-ivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue en coupe d'une pointe avant d'un projectile, équipée du dispositif contacteur selon l'invention la figure 2 représente une vue en coupe selon la ligne a-a de la figure 1 ; et la figure 3 représente une vue en coupe d'un détail de la position des surfaces de contact ainsi qu'une variante de réalisation de-la surface conductrice de l'ogive intérieure. En se référant à la figure 1, Ogive 1, d'épaisseur variable, forme le contour extérieur de la pointe avant dlun projectile. L'épaisseur e1 dans la partie arrière 2 est plus imv portante que l'épaisseur e2 de la partie avant 9 formant paroi déformable pour assurer au corps intérieur 4 une assise suffisante lors de l'impact et servir éventuellement de masse d'équilibrage avec les éléments du corps intérieur 4. En effet, le corps intérieur 4 forme la partie massique du dispositif qu'il convient de bien fixer pour permettre aux efforts d'inertie le rapprochement, dans les meilleures conditions, de la paroi déformable 3. B'ogive 1, qui est amovible pour faciliter les opérations de maintenance, présente un contour extérieur sans discontinuité et elle est réalisée dans une matière métallique, par exemple en acier, pour éviter l'adjonction d'un organe com plexe de protection thermique sur la surface extérieure. La forme extérieure de l'ogive 1 est définie à la pointe extrême avant par une calotte sphérique sur laquelle se raccorde un cône dont les génératrices, qui forment un angle a avec l'axe de symétrie b, constituent les parties latérales avant 3 et arrière 2 de ladite ogive. L'angle a est de préférence de l'ordre de 150, ce qui permet des contacts avec des obstacles, schématisés Par A et B sur la figure 1, dans une plage d'incidences comprises entre 900 et 150. Pour certaines conditions d'emploi, ltépaisseur e2 pourra titre de quelques dixièmes de millimètre ou de l'ordre d'un millimètre au moins, selon que la sécurité désirée est une sécurité principale contre certains chocs, contre l'échauffement cinétique ou contre ces deux effets à la fois. L'ogive 1 comporte une embase 5 servant d'appui au corps intérieur 4, lequel est partiellement isolé électriquement de l'ogive par une bague 6 composée par exemple d'un diélectrique du type stratifié verre-résine. La fixation du corps 4 à ogive extérieure 1 est assurée par une pièce 7 formant écrou, qui, tout en assurant un blocage énergique, est ajourée en son milieu pour ménager un passage vers la pointe avant. Cet écrou, de meme matière que l'ogive 1, est relié à ladite ogive par son filetage et itest isolé partiellement du corps 4 par la meme bague 6, qui peut être en une seule ou en plusieurs parties. Pour réaliser l'isolement électrique complet entre le corps 4 et l'ogive 1 qui porte la pièce 7, des jeux j1 et j2 sont ménagés à la périphérie de ces pièces, comme indiqué sur la figure 1. Be corps intérieur 4 se composé, selon une forme préférée de réalisation, d'un élément support 8, de forme générale cylindrique et évidé intérieurement, fixé à l'ogive 1, par l'intermédiaire d'une bride 18. Sur le support est montée une pointe avant 9 qui porte des conducteurs électriques 10 et il ainsi qu'un capuchon ou ogive intérieure 12. L'ogive 12 comporte une partie souple 13, réalisant à la fois une très bonne isolation thermique et électrique, sur laquelle est fixée une mince feuille métallique 14, par exemple en laiton. Il est avantageux de choisir pour la partie souple 13 un matériau qui conserve sa souplesse aux basses comme aux hautes températures, par exemple de -400C à 1000 C, pour ne pas opposer dans une certaine gamme de vitesses une résistance à la déformation qui risquerait de perturber le fonctionnement du contacteur. Be choix d'un matériau connu, (résine silicone par exemple ) ,permet d'assurer l'isolation thermique et électrique et évite l'inconvénient ci-dessus. L'ogive intérieure 12 est fixée de préférence par des vis 15 disposées d'une manière équidistante autour d'une partie cylindrique 21 de la pointe avant 9. Cette ogive souple, distante d'une longueur d1 de la paroi 3 de l'ogive extérieure 1, délimite deux intervalles C et C2. Dans la zone susceptible de contact, une partie de l'intervalle C1 pourra être définie par une distance d1 constante ou variable et évoluer, par exemple, de part et d '.autre du point estreme avant k, en augmentant vers l'arrière du proJectile. La pièce 9 qui forme la partie avant du corps intérieur 4 est de préférence vissée au support 8 sur une certaine longueur pour définir, en coopération avec ce support, un espace C3. Cet espace est rempli d'un matériau isolant coulable et polymérisable à température ambiante et restant souple après stabilisation, matériau tel que celui commercialisé sous le nom de RHODORSYL. Bien entendu, d'autres types de fixation peuvent etre envisagés et les pièces 8 et 9 peuvent être remplacées par un élément intérieur unique, pour former la partie rigide du dispositif. Pour permettre le passage des conducteurs 10 vers la surface extérieure de la pointe avant 9 et l'acheminement de ces derniers vers l'arrière du projectile, des canaux 16 et un collecteur central circulaire 17 sont réalisés à l'intérieur de la pointe avant 9. La forme extérieure de l'élément 9 est de préférence définie, dans sa zone active, par une surface située à une distance d3 constante de la paroi déformable 3, et les conducteurs 10 sont maintenus en place dans les canaux 16 par une gaine isolante 22. Dans le but d'éviter toute interférence entre les pièces 8 et 9, ces dernières sont constituées de matériaux métalliques, compatibles avec les conditions d'emploi, par exem du ple une association laiton-cuivre ou laiton seul. De mtme, les conducteurs 41, qui sont solidaires de la pièce 9, seront de préférence en laiton et les conducteurs 10 en cuivre. Dans ce dispositif, la partie "chaude" du circuit électrique est constituée par les conducteurs 10, préalablement dénudés et recourbés pour faire saillie hors de la pièce 9, comme représenté sur la figure 1, et la partie "froide" par les conducteurs il, la pointe avant 9 et la mince feuille de laiton 14. Ainsi; au moment du premier contact de l'un quelconque des fils 10 avec la feuille de laiton 14, une impulsion électrique est transmise vers l'arrière à destination d'une logique-chargée d'élaborer des ordres de commande. Les conducteurs 10 sont disposés symétriquement entre eux à la.périphérie de la surface extérieure conique de la pointe avant 9 (voir figure 2) et espacés régulièrement suivant la longueur. Mais il va de soi que lton peut augmenter la sensibilité du dispositif, en tout endroit de la surface, en augmentant localement le nombre de contacts ponctuels, sans sortir du cadre de l'invention. Le fonctionnement du dispositif à l'impact est réalisé dès que la paroi déformable 3 entratne, dans son déplacement, l'ogive 12 qui met en contact sa feuille conductrice 14 avec l'un des conducteurs 10. Pendant ces déformations, il existe un certain retard qui prend fin au moment du contact entre un conducteur 10 et la paroi 14 : il s'établit alors un signal électrique d'une durée déterminée qui est transmis par le toron 19 vers le système de commande. Comme le montre la figure 3, le dispositif permet, pour une séparation donnée d3 entre I fogive déformable 3 et la pointe avant 9, de garder constant le retard à la fermeture quelle que soit l'incidence à l'impact, tout en permettant de modifier les conditions de sécurité. En effet, pour une longueur 1du conducteur 10, le dispositif permet de placer l'ogive souple 12 dans l'espace défini par la quantité (d3 --q en gardant constante la somme (d1 + d2) qui représente la valeur du retard mentionné ci-dessus. Be cas par exemple où d1 > d2 permet d'obtenir une déformation locale plus importante de la paroi 9 lorsque celle-ci est soumise à un choc intempestif. De cette façon, la sécurité peut donc etre accrue sans modification du retard à l'impact. De plus, outre le fait que les deux intervalles Ci et C2 et la paroi isolante souple 13 forment un écran contre la chaleur rayonnée en provenance de l'ogive 1, il est possible-de garder des déformations locales produisant un contact permanent de la paroi 3 contre la paroi isolante 19 sans provoquer l'auto- destruction de l'engin. Dans le but d'améliorer partiellement le contact du fil 10 avec la paroi conductrice 14, il est avantageux de fixer, sur cette dernière, une enceinte 20 de même nature, entourant le conducteur 10. Ainsi, dans certaines conditions particulières à l'impact, le début du contact pourra se faire suivant plusieurs directions et continuer d'une manière permanente jusqu'au moment où le fil est écrasé puis laminé contre la pointe avant 9. L'invention permet donc d'obtenir un dispositif contacteur à l'impact, capable de fonctionner dans une gamme de vitesses étendue en évitant les inconvénients dus aux effets thermiques et aux chocs accidentels. Elle peut entre appliquée à l'amorçage de tous types de charges, classiques ou creuses, et dans tous les cas où il est nécessaire de détecter des chocs d'une intensité donnée pour élaborer un ordre de commande approprié. Il est bien entendu que la présente invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre, qui est défini dans les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour l'amorçage électrique des projectiles comportant des élments contacteurs de polarité différente, caractérisé en ce que les éléments contacteurs coopèrent avec une partie rigide et un élément déformable pour établir un contact électrique à l'impact. 2. Dispositif selon la revendication 1 comprenant un élément contacteur souple, constituant par l'une de ses faces un des piles et par l'autre une paroi isolante, caractérisé en ce que l'élément contacteur souple détermine, entre la partie rigide et l'élément déformable, deux espaces permettant d'assurer avec ladite paroi isolante une protection contre les effets thermiques et les chocs. 3. Dispositif selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie rigide comporte ponctuellement à sa surface des conducteurs électriques déformables formant les éléments contacteurs à polarité positive. 4. Dispositif selon les revendications I et 2, caractérisé en ce que la face du contacteur souple qui constitue un des piles est fixée contre la partie rigide pour former la polarité négative. 5. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que l'élément contacteur souple occupe une position relative entre les conducteurs à polarité positive et la paroi intérieure de l'élément déformable, variable et réglable suivant la sécurité principale recherchée. 6. Dispositif selon les revendications t, 2 et 5, caractérisé en ce que le tempe de retard pour ltétåblissement du contact est constante, quelles que soient la position du contacteur souple et l'incidence à l'impact. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 6 caractérisé en ce que la face conductrice du contacteur souple comporte au moins une enceinte solidaire de ladite face, entourant sans toucher le conducteur à polarité positive. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendica tions 1 à 7, caractérisé en ce que la partie rigide est isolée électriquement des conducteurs à polarité positive et est reliée aux conducteurs à polarité négative. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la partie rigide sur laquelle sont fixés les conducteurs à polarité négative et positive est isolée électriquement de l'é lément déformable par un joint diélectrique et des jeux.