Brevet FR2390704A1 — publié le 19781208

La.présente invention est relative auxartifices pyrotechniques et se rapporte plus particulièrement aux dispositifs de sustentation, notamment pour artifices pyrotechniques portés par un vecteur On connait des vecteurs tels que roquettes, projectiles, aéronefs ou analogues, capables de porter un artifice pyrotechniques dans un espace déterminé. Ces vecteurs libèrent en un point de la trajectoire l'artifice qu'ils emportent et dont la mise en trajectoire verticale et la vitesse, selon cette trajectoire, sont contrôlées par un parachute, ou autre dispositif r le fonctionnement de l'artifice ayant lieu soit en altitude, soit au sol et étant soit instantané, soit retardé. Lorsqu'il s'agit d'eclairer une zone déterminée sur un champ de bataille ou de manoeuvre par exemple, l'objectif doit être rendu parfaitement visible pendant un temps suffisant, nécessaire à son repérage et à l'exécution d'un tir. Afin d'assurer un ralentissement de la chute de l'artifice pyrotechnique éclairant, Qn utilise généralement un parachute de sustentation qui présente les inconvénients suivants. La sensibilité du parachute au vent entraîne une importante dérive de l'équipage eclairant, ce qui provoque une fluctuation de la zone éclairée ou un balancement de l'artifice éclairant provoquant des éclairements variablesogênants pour 3'observateur ou le tireur. Le parachute ne permet pas d'assurer une immobilisation de l'artifice éclairant, de sorte que la perte d'altitude de celui-ci entraîne des variations de l'éclairement au sol de la surface éclairée, cette variation entant fonction de la vitesse de la chute de l'éclairant quiet généraemen- de six mètres par seconde environ. Lors de l'ouverture à grande vitesse du parachute d'une charge pyrotechnique portée par exemple par un obus éclairant, l'effet du choc est très important sur l'équipage éclairant. L'invention vise à remédier aux inconvénients precités en créant un dispositif de sustentation.variable en altitude, d'un artifice pyrotechnique porté par un vecteur vers son espace de fonctionnement qui, tout en étant d'une construction relativement simple, assure une bonne stabilité de l'articie pyrotechnique t ceci pendant pratiquement toute la combustion dudit artifice. Elle a donc pour objet un projectile pyrotechnique comprenant un vecteur pourvu de moyens de propulsion et contenant des moyens pyrotechniques d'une nature correspondant à la fonction dudit projectile et des moyens de mise à feu et d'éjection des moyens pyrotechniques en un point déterminé de la trajectoire dudit projectile, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de sustentation par propulsion desdits moyens pyrotechniques après séparation desdits moyens pyrotechniques et dudit vecteurven vue d'assurer la mise desdits moyens pyrotechniques en position verticale et le pilotage de leur mouvement dans ladite pOsitiOn. D'autres caractéristiques de llinvention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels - la Fig. 1 est une vue en élévation et en coupe d'un projectile pyrotechnique suivant ltinvention, å trajectoire courbe - la Fig. 2 illustre de façon schématique le fonctionnement du projectile de la Fig. 1 ; - la Fig. 3 est une vue en élévation et en coupe dwun projectile pyrotechnique suivant l'invention, à trajectoire verticale; et - la Fig. 4 illustre de façon schématique le fonctionne ment du projectile pyrotechnique de la Fig. 3. Le projectile représente à la Fig. 1 comprend un vecteur 1 comprenant un corps 2 profilé et muni d'ailettes 3. A la partie arrière du vecteur est disposé un propulseur 4 avec sa tuyère 5, ledit propulseur contenant un bloc de poudre 6 et étant fermé à son extrémité opposée à ladite tuyère par un fond 7 vissé dans le corps 2. Le vecteur comporte en outre un retard pyrotechnique s disposé dans le fond 7 et destiné à assurer en temps voulu, la transmission de feu entre le bloc de poudre 6 et une chasse 9 d'éjection disposée dans le corps 2 contre la face du fond 7 opposée au bloc de poudre 6. Le corps 2 qui se termine par une ogive 10 contient en outre une composition éclairante 11 comprimée ou coulée dans un étui 12. Entre l'ensemble éclairant ainsi constitué et la chasse 9, est disposé un générateur de poussée 13 comprenant un bloc de poudre 14 dont le profil variable permet d'obtenir une poussée de freinage et ensuite, une poussée de stabilisation dégressive, ledit bloc de poudre étant monté dans une enveloppe 15 dans laquelle sont ménagées des tuyères 16 régulièrement réparties à sa périphérie et orientées de façon quelea somme des poussées pl, p2, p3 ... pn-donne une poussée résultante P dirigée dans l'axe du générateur.L'enveloppe 15 présente en outre un orifice 17 permettant,par injection de gaz à haute température,l'allu mage -du bloc de poudre 14 et un fond 18 vissé dansltenveloppe 15. Le générateur de poussée 13 est relié à l'ensemble éclairaht au moyen d'un câble souple 19 dont les extrémités sont respectivement reliées à des saillies centrales 20 et 21 du fond 18 du générateur de poussée et du fond de l'étui 12 contenant la composition éclairante 11. L'ensemble éclairant comporte en outre une composition d'amorçage 22 de la composition éclairante 11, cette composition d'amorçage étant reliée la chasse d'éjection 9 par un conduit 23 de transmission de feu. Deux demi-coquilles 24 assurent un guidage et un centrage corrects du générateur de poussée 13 et de Itensemble éclairant 11, 12. Le fonctionnement du projectile de la Fig. 1 va être maintenant décrit en référence à la Fig. 2. I1 s'agit de maintenir l'artifice pyrotechnique après que celui-ci se soit séparé du vecteur en un point déterminé de la trajectoire de celui-ci, à une altitude constante, par une poussée constamment identique et de sens-opposé à la force variable de 1'ensemble constitué par l'artifice pyrotechnique 12 et le générateur de poussée 13 pendant toute la durée de fonctionnement de l'artifice. Soit P. , la poussée résultante initiale du générateur de poussée, Pf r la poussée finale de ce générateur, Mi = (m2 + b) + (ml + a), la masse initiale de l'ensemble constitué par le générateur de poussée et l'artifice pyrotechnique, mZ + b étant la masse initiale du générateur (b étant la masse-.de poudre propulsive) et ml + a étant la masse initiale de l'artifice (a étant la masse de la composition pyrotechnique), Mf = m2 + ml étant la masse finale de l'ensemble. Afin d'assurer le maintien de l'artifice pyrotechnique à une altitude à peu près constante, les deux relations-suivantes doivent être satisfaites P. = M. x g Pi = Mi x g P5 = Mf x g Un tel fonctionnement - est assuré par un choix judicieux de la nature et de la forme de la masse de composition pyrotechnique d'une part, et de la masse de poudre propulsive du générateur de poussée d'autre part, de façon que la diminution de la poussée de ce dernier au cours de son fonctionnement soit compensée par la diminution de masse de la composition pyrotechnique. I1 est également possible selon une variante de maintenir l'artifice pyrotechniqueà une altitude comprise entre deux valeurs H1 et H2gpar une poussée constante cDmprise entre les valeurs extrêmes des forces exercées par la masse de l'ensemble constitué par l'artifice et le générateur de poussée pendant la durée de fonctionnement de l'artifice. Ce mode de fonctionnement est assuré lorsque la relation suivante est satisfaite M f x g Un tel mode de fonctionnement est également déterminé par la forme et la nature respectives de la masse de poudre propulsive drune partie de la masse de la composition pyrptechnique, d'autre part. Le projectile de la Fig. 1 est lancé comme représenté à la Fig. 2 par un tube de lancement T, un canon ou autre, inclinés de façon a faire parcourir au projectile une trajectoire courbe. La propulsion du projectile est assurée par le propulseur 4 qui dirige vers la tuyère 5 les gaz provenant du bloc de poudre. 6. Lorsque le projectile a atteint un point déterminé de sa trajectoire, le retard pyrotechnique 8 transmet le feu entre le bloc de poudre 6 et la chasse d'éjection 9 qui provoque la séparation entre le vecteur 1 et l'ensemble constitué par le générateur de poussée 13 et l'ensemble éclairant 11, 12 Simultanément, la chasse d'éjection 9 transmet le feu par l'intermédiaire du conduit 23, à la composition d'amorçage 22 de la composition éclairante 11. L'ensemble constitué par le générateur de poussée 13 et l'ensemble éclairant 11, 12 sont éjectés hors du corps du vecteur 1 après séparation de ogive 10, les demi- coquilles 24 facilitant le glissement dudit ensemble par rapport au corps 1.Après séparation, a lieu la stabilisation en position verticale de l'ensemble constitué par le générateur de poussée et l'ensemble éclairant fixé à celui-ci par le câble souple 19. Compte tenu du sens de la poussée que doit exercer le générateur 13 pour maintenir l'ensemble eclairant dans une position verticale et à une altitude à peu près constante et compte tenu de la position du vecteur lors de la séparation, les tuyères 16 du générateur de poussée sont inclinées sur I'axe du vecteur selon des directions convergeant vers la queue de celui-ci. Lorsque l'ensemble constitue par le générateur de poussée et l'ensemble éclairant se trouvent en position verticale, le générateur de poussée 13, dont l'allumage a eu lieu lors de la séparation, par les gaz chauds émis par la chasse d'éjection 9 et transmis au générateur par l'orifice 5 ménagé dans le corps 1 de celui-ci, assure , comme indiqué plus haut, soit le maintien de l'ensemble éclairant à une altitude constante pendant toute la durée de sa combustion, soit une chute très ralentie de l'ensemble éclairant entre une altitude H1 de début de combustion et une altitude H2 de fin de combustion. Grâce à l'utilisation d'un câble de liaison 19 de longueur relativement importante, l'ensemble- éclairant est maintenu relativement écarté du générateur de poussée de sorte que la stabilité verticale de j'ensemble est pràtiquement assurée. On utilise des générateurs de poussée 13 à poudre à faible vitesse de combustion ou bien un générateur comportant un réservoir de gaz comprimés ou de gaz liquéfiés ou encore un générateur de gaz à poussée variable ou fixe. Le projectile pyrotechnique représenté à la Fig. 3 est destiné à une utilisation sur une trajectoire verticale. Comme celui de la Fig. 1, ce projectile comprend un vecteur 25 dont le corps 26 est terminé à sa partie arrière par des ailettes 27 et à sa partie avant par une ogive amovible 28. Dans sa partie arrière, le corps 26 contint un bloc de poudre 28 d'actionnement d'un propulseur 29 qui débouche sur une tuyère 30. La partie arrière du corps 26 contenant le bloc de poudre 28 est delimitée à son extrémitée opposée au propulseur 29 par un fond 31 vissé dans le corps 26 et dans lequel est monté un retard pyrotechnique 32 destiné à assurer en temps voulu la transmission de feu entre le bloc de poudre 28 et une chasse d'éjection 33 disposée dans le corps 26 contre la face du fond 31 opposée au bloc de poudre 28. Dans la partie du corps 26 disposée en avant du fond 31, sont logés par l'intermédiaire de deux demi-coquilles 34 destinées à assurer leur centrage et à en faciliter le glissement, un ensemble éclairant 35 et un générateur de poussée 36 relies par un câble souple 37. L'ensemble éclairant et le générateur de poussée sont semblables à ceux du projectile de la Fig. 1, mais du fait de l'utilisation du présent projectile sur une trajectoire verticale, le générateur de poussée 36 est placé à proximité immédiate de l'ogive 28 alors que l'ensemble éclairant est appliqué contre la chasse d'éjection 33. L'ensemble éclairant 35 comporte une composition éclairante 38 montée dans un étui 39 et présentant sur sa face en contact avec la chasse 33 une composition d'amorçage 40 reliée au bloc de poudre 41 du générateur de poussée 36 par un conduit 42 de transmission de feu.Le générateur de poussée 36 comporte en outre un corps 43 pourvu de tuyères 44 réparties à intervalles réguliers à la périphérie dudit corps et inclinées sur l'axe du projectile dans des directions convergeant vers la te te de celui-ci. Le bloc de poudre 41 du générateur de poussée 36 est maintenu dans le corps 43 de celui-ci par un fond 45 vissé dans ledit corps. Le profil du bloc 41 permet d'obtenir une poussée de freinage, puis une poussée de stabilisation dégressive. Le fonctionnement du projectile pYrotechnique de la Fig. 3 va être décrit en se référant à la Fig: 4. Le projectile sSt place suer une trajectoire verticale par un tube de lancement T. Lorsque le projectile parvient en un point déterminé de ladite trajectoire, le retard pyrotechnique 32 initie la chasse d'éjection 33, ce qui provoque simultanément l'éjection de l'ensemble constitué par l'éclairant 35 et le générateur de poussée 36, tout en expulsant l'ogive 28, l'initiation de la composition d'amorçage 40 de la composition éclairante 38 et l'allumage par l'intermédiaire du conduit 42 du bloc de poudre 41 dont les gaz s"échappent par les tuyères 44 et donnent naissance à des poussées p1, p2 ... n égales entre elles. Le profil du bloc de poudres 41 est tel que la poussée obtenue au cours d'un premier régime de combustion permet d'amener ensemble constitué par l'ensemble éclairant 35 et le générateur de poussée 36 reliés par le câble souple 37 à une altitude déterminée. La deuxième phase de combustion du bloc 41, dans le cas particulier où elle donne une poussée dégressive liée à une variation éventuelle de la masse de l'ensemble constitué par le générateur de poussée et l'ensemble éclairant, permet de maintenir le dispositif suivant l'invention à une altitude sensiblement constante H1-H2, l'altitude H1 ayant été obtenue au cours de la phase précédente. La combustion de l'ensemble éclairant 35 devisent efficace à l'altitude H1, après allumage de la composition éclairante 38 par la composition d'amorçage 40. L'éclairement obtenu au sol est alors constant pendant toute la durée de fonctionnement de l'arifice éclairant, le générateur de poussée ayant dans ce cas particulier une durée de fonctionnement identique à la durée de lteclairement. Si la deuxième phase de combustion du bloc de poudre 41 du générateur de poussée donne une poussée P sensiblement constante, telle que Mf x g H2 pour remonter éventuellement ensuite vers l'altitude K1 ou même dépasser cette altitude. Cette variation d'altitude peut être réglée suivant l'effet recherché ou les conditions particulières de fonctionnement d'un artifice pyrotechnique qui peut être dans tous les cas de diverses natures. Dans lespresentsexemplew il s'est agi d'artifices éclairants, mais il va de soi que le projectile suivant l'invention peut être utilisé pour des artifices fumigènexplosifs ou autres. La variation d'altitude obtenue est limitée dans le temps et reste de toute façon fonction des possibilités de masse du système. Si la deuxièmephasede combustion du bloc de poudre 41 donne une poussée P sensiblement constante mais d'une valeur P > Mi x g, M. étant la masse initiale de l'ensemble constitué par le générateur de poussée et l'ensemble éclairant, le dispositif suivant l'invention présente un mouvement d'ascension à partir de l'altitude H1 ; ce mouvement d'ascension P est d'autant plus important que le rapport P est plus grand. Cette augmentation d'altitude est M. x g limitée dans le temps et dépend des possibilités de masse du système. Dans les projectiles décrits en référence aux Fig. 1 et 3, le générateur de poussée comprend un bloc de poudre de section variable, mais il est également possible de réaliser ce bloc de poudre à l'aide de plusieurs poudres de vitesses de combos tion différente, juxtaposées suivant l'axe du projectile. Les avantages du projectile pyrotechnique suivant L'invention vis-à-vis des agencements classiques sont les suivants. L'ensemble constitué par le générateur de poussée et l'ensemble éclairant présente une surface au vent réduite au minimum compte tenu de sa masse, de sorte que la dérive et le balancement de l'artifice en cours de fonctionnement sont réduits au minimum et que l'on obtient une stabilité maximale de la zone éclairée. La possibilité de maintenir l'artifice par exemple à une altitude pratiquement constante, conduit, lorsqu'il s'agit d'un éclairant, à assurer un éclairement constant ausol, la surface éclairée étant pratiquement invariable pendant la durée de fonctionnement de l'artifice. Etant donné que l'altitude de fonçtionnement de l'éclairant es-t maintenue dans des limites étroites et réglables en fonction des paramètres d'utilisation, ceci-permet d'utiliser une masse de composition éclairante réduite au minimum. L'ensemble ne présente pas--dleffet de choc au cours de la phase de ralentissement,celui-i étant obtenu par le générateur de poussée, lequel, dans sa première phase de fonctionnement reproduit une poussée telle que le travail nécessaire pour équilibrer lténergje cinétique du dispositif suivant l'invention lors de sa mise en trajectoire verticale1 est obtenu rapidement. Le générateur de poussée présente un encombrement réduit. REVENDICATIONS 1. Projectile pyrotechnique comprenant un vecteur pourvu de moyens de propulsion et contenant des moyens pyrotechniques d'une nature correspondant 1 la fonction dudit projectile et des moyens de mise à feu et d'éjection des moyens pyrotechniques en un point determine de la trajectoire dudit projectile, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (13; 36) de sustentation par propulsion des dits moyens pyrotechniques (11, 12; 35) après séparation desdits moyens pyrotechniques et dudit vecteur (1; 25) en vue d'assurer la mise desdits moyens pyrotechniques (11, 12; 35) en position verticale et le pilotage de leur mouvement dans ladite position. 2. Projectile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de sustentation variable comprennent au moins un générateur de poussée (13; 36) à uh ou plusieurs régimes de fonctionnement, lesdits moyens pyrotechniques (11, 12 35) étant fixés audit générateur de poussée (13; 36) par un organe de liaison (19; 37). 3. Projectile suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ledit générateur de poussée (13; 36) est un générateur à poudre ou à gaz. 4. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit générateur de poussée comporte un bloc de poudre de section variable adapté aux- cara~téristlques de masse de. l'ensemble constitué par lesdits moyens pyrotechniques (11, 12; 14) et par lesdits moyens de sustentation (13; 36) et à la nature de la sustentation à obtenir après la séparation dudit ensemble et dudit vecteur (1; 25) et pendant tout le fonctionnement des moyens pyrotechniques. 5. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit générateur de poussée comporte un bloc de poudre formé d'une poudre ou de plusieurs poudres à vitesses de combustion différentes,juxtapo- sées suivant l'axe du projectile, adapté aux caractéristiques de masse de l'ensemble constitué par lesdits moyens pyrotechniques (11, 12; 14) et par lesdits moyens de sustentation (13; 36) et à la nature de la sustentation à obtenir après la séparation dudit ensemble et dudit vecteur et pendant tout le fonctionnement desdits moyens pyrotechniques. 6. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits- moyens pyrotechniques comprennent une composition pyrotechnique (11; 38) comprimée ou coulée dans un étui (12; 39), tandis que ledit générateur de poussée formant lesdits moyens de sustentation comprend une enveloppe (15, 18, 43, 45) dans laquelle est placé ledit bloc de poudre (14; 4l),des tuyères (16; 24) ménagées dans ladite enveloppe étant régulièrmment réparties à la périphérie de celle-ci et inclinées sur son axe longitudinal,l'étui (12; 39) étant relié à l'enveloppe (15, 18; 43, 45) par un câble souple (19; 37). 7. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens pyrotechniques comprennent une composition d'amorçage (22; 40) de ladite composition pyrotechnique (11; 38), ladite composition d'amorçage étant reliée au bloc de poudre (14; 41) dudit générateur de poussée (13; 36) par un conduit de transmission de feu (23; 42). 8. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens pyrotechniques et lesdits moyens de sustentation sont montés dans le corps (2; 26) dudit projectile par l'intermediaire d'une chemise formée de deux demi-coquilles (24; 34) et destinée à faciliter le centrage de l'ansemble dans le corps du projectile et son glissement lors de la séparation. 9. Projectile suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de propulsion (4, 5, 6; 28, 29, 30) dudit vecteur sont séparés du reste du projectile par un fond (7t 31) dans lequel est logé un retard pyrotechnique (8; 32) d'initiation d'une chasse d'éjection (9; 33) de l'ensemble constitué par lesdits moyens pyrotechniques et lesdits moyens de sustentation. 10. Projectile suivant l'une quelconque des revendications 3 à 9 destiné à être utilisé sur une trajectoire courbe, caractérisé en ce que ledit générateur de poussée (13) est placé dans le corps (2) en arrière desdits moyens pyrotechniques (11, 12), les tuyères de sustentation (16) ménagées dans le corps (15) dudit générateur étant inclinées dans des directions convergeant vers la queue du projectile. 11. Projectile suivant les revendications 9 et 10 prises ensemble, caractérisé en ce que dans l'enveloppe (15) dudit générateur de poussée (13), est ménagé un orifice (17) de mise en communication de l'intérieur du génarateur avec les gaz dégagés par la chasse d'ejection (9). 12. Projectile suivant l'une quelconque dés revendications 3 à 9, destiné à store utilisé sur une trajectoire verticale, caractérisé en ce que ledit générateur de poussée (36) est placé dans le corps (26) en avant desdits moyens pyrotechniques (35), les tuyères de sustentation (44) ménagées dans le corps (43) dudit générateur étant-inclinées dans des directions convergeant vers la tête du projectile. 13. Projectile suivant les revendications 7 et 12 prises ensemble, caractérisé en ce que ladite composition d'amorçage (40) de ladite composition pyrotechnique (38) est disposée en contact avec la chasse d'éjection (33).