Brevet FR2392355A1 — publié le 19781222

La présente invention concerne une structure de support qui est destinée à être larvée a distance pour tomber sur le sol dans une position stable permefitant le fonctionnement d'tin système porté par cette structure et lancé à distance avec elle0 Cette nouvelle structure est plus précisément décrite ici dans une application à une mine éclairante à effet continu, dans laquelle la mine lancée est constituée par une pluralité de tubes de lancement de godets individuels remplis d'une composition pyrotechnique éclairante. Tous les tubes de lancement sont orientés vers le haut et les godets sont lancés successivement en illuminant l'espace environnant pendant une tartie de leur trajectoire montante et descendante.Ils sont lancés avec un décalage temporel tel que 11 éclairement global du terrain erYi ronnant soit sensiblement constant pendant un-e longue durée. On voit que dans cette application il est essentiel que la mine éclairante lancée arrive au sol dans une position stable et bien définie dans laquelle tous les tubes de lancement de charges éclairantes sont orientés vers le haut. Il est possible de réunir c8te à ebte sur un plateau tous les godets à lancer, en un ou deux étages, le plateau étant équilibré de manière à tomber à plat sur le sol lorsque sa descente en parachute. Cependant, un tel plateau est difficile à lancer par ne fusée compte tenu de la grande largeur que présente obliga toirement la surface circulaire d'un plateau : le poids du p'ateau est concentré en un endroit de la fusee et celle-ci a nécessairement à cet endroit un très large diamètre extrtmemerv nuisible à sa propulsion vers l'endroit désiré ; ceci est d'autant plus vrai que la mine doit comporter un grand nombre de godets de composition éclairante à lancer successivement pour produire un éclaireaent perlant une durée suffisante. Pour pallier cet inconvénient et réaliser une mine éclairante à effet continu susceptible d'entre facilement lancée à distance par une fusée, la présente invention propose une mine qui comprend plusieurs bras articulés susceptibles de prendre une position repliée dans laquelle les bras sont groupés côté cO4ve pa- llèle.ent les uns sur autres et une position déployée dans laquelle les bras sont écartés les uns des autres de manière à constituer une structure de support stable sur le sol. Ainsi d'une part le poias de la charge à transporter est réparti sur une longueur notable de la fusée, et d'autre part, la charge présente une section réduite dans un plan perpendiculaire à sa trajectoire pendant sa phase de propulsion à partir du point de lar.cement. Cette section réduite est essentielle pour le lancement et la propulsion correcte de la charge. La mine ainsi constituée, lancée par fusée, est agencée pour finir sa trajectoire accrochée à un parachute, bras déployés ou repliés, et pour/-peser finalement, bras déployés, à plat sur le sol dans une position stable et prote au fonctionnement. Chaque bras de la mine éclairante porte une pluralité de tubes de lancement de charges pyrotechniques éclairantes destinee à entre lancées vers le haut, la disposition des bras repliés et de leurs articulation étant telle que lorsque les bras sont en position déployée et posés à plat sur le sol, tous les tubes sont orientes vers le haut afin de lancer verticalement les charges éclairantes. Autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaStront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faîte en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un schéma de lancement d'une mine éclairante selon T ltinvention, - la figure 2 représente une coupe longitudinale de la mine en position repliée, portée par un engin de lancement, - la figure 3 représente une coupe transversale de la structure de la mine en position repliée, - la figure 4 représente un détail des doigts de blocage des bras de la structure en position déployée. A la figure 1 on a représenté un organe de lancement 10 d'une mine éclairante selon llInvention. Cet organe comprend un support de 1lancement 12 qui porte une fusée 14 dont la partie antérieure 16 porte la mine éclairante à structure déployable de l'invention et dont la partie postérieure est ici constitue par un propulseur 18. D'autres organes accessoires, plus complètement décrits ci-après, sont portés par la fusée 14. Le fonctionnement de la fusée est globalement le suivant: la mise à feu du propulseur de la fusée provoque le départ de celle-ci vers le point de chute souhaité pour la mine, en mEme temps qu'elle déclenche le fonctionnemert d'un retard pyrotechnique qui a pour fonction de faire exploser, avec un certain retard par rapport au lancement de la fusée, une charge de séparation de ltétage propulseur 12 d'avec la structure de mine 16 à poser au sol et la libération de cette structure pour autoriser le déploiement des bras articulés 2C, 22, 24, 26 qui la composent, et qui, pendant la trajectoIre de la fusée étaient en position repliée dans une enveloppe 28, séparée de la mine en même temps que le propulseur par l'explosion de la charge de séparation. Le retard pyrotechnique est calculé selon les caractéristiques du propulseur ae la fusée de manière que la séparation du propulseur ait lieu à un point déterminé de la trajectoire de la fusée. L1explosion de la charge de séparation a encore pour effet, corme cela est visible à la figure 4 de libérer un parachute accroché à la structure de support de la mine éclairante, pour permettre la chute lente de celle-ci sur le sol et son arrivée dans une position déployée stable. il est à noter qu'on a représenté à la figure 1 un fonctionnement dans lequel la séparation du corps du propulseur a pour effet de déployer imrédiatement la structure et sa tombée en parachute en pcsitiondéployée, mais on peut aussi prévoir que la chute ait lieu en position repliée, l'arrivée sur le sol déclenchant le uéploiementde la structure. Chacun des bras articulés de la structure, ici quatre bras 20, 22, 24, 26, porte des tubes 30 de lancement de godons chargés d'une composition pyrotechnique éclairante et ces tubes sont orientés sur chaque bras de manière qu'ils se trouvent diri és rers le hn lorsque les bras sont déployés dans leur configuration stable et posés à plat sur le sol. Chaque tube porte une charge propulsive de lancement du godet qu'il contient. Une fois la structure de mine posée sur le sol, les godets sont lancés les-uns après les autres en l'air et brûlent en éclairant l'environnement pendant la dernière partie de leur trajectoire ascendante et le début de leur trajectoire descendante. Le décalage entre les lancements des godets successifs est choisi selon la durée de combustion de la composition éclairante pour fournir pendant un certain temps un éclairement sensiblement constant jusqu'au lancement du dernier godet. La mise à feu des charges de lancement de godet se fait par propagation pyrotechnique d'un tube à son voisin immédiat, les charges de lancement communiquant entre elles par I'inter- médiaire de retards pyrotechniques. La mise à feu du premier tube de chaque bras articulé peut être initiée, par l'intermédiaire de retards, par ltexplo- sion de la charge de séparation du propulseur tle retard de mise à feu du premier godet du premier bras correspondant au moins à la durée de descente en parachute de la mine). La figure 2 montre le détail de la mine éclairante de 11 invention avec le propulseur qui lui est adjoint pour son lancement jusqu'au point désiré. Le propulseur est constitué de manière tout à fait classique d'un corps tubulaire terminé par une tuyère et contenant une charge de poudre propulsive 31 susceptible entre mise à feu par un allumeur électrique 32 qui, par l'intermédlaire d'un système de sécurité classique 34 représenté schématiquement sur la figure 2, déclenche également l'allumage d'un retard pyrotechnique 36, lequel met à feu au bout d'un temps déterminé une charge 38 de séparation du corps de la fusée d'avec le propulseur. La durée du retard 36 correspond au temps mis par la fusée pour attendre un point à la verticale du point de chute souhaité, cette durée étant comptée à partir d'une autorisation de mise à feu du retard, donnée par le système de sécurité (qui peut être un verrou à inertie qui se déplace dans une position où il autorise la mise en communication du retard pyrotechnique avec les gaz chauds provenant de la combustion de la charge propulsive du propulseur ils). Le corps de la fusée contenant la mine éclairante à lancer est constitué par une enveloppe tubulaire 40 reliée au propulseur par des vis 42 et prolongée à son extrémité antérieure par un dôme ou un capuchon ogival 44 pour faciliter sa péntra- tion dans l'atmosphère. L'enveloppe tubulaire 40 est séparée du capuchon 44. Elle renferme la mine éclairante proprement dite, ainsi que son parachute 46. La mine comprend un b9ti 48 sur lequel sont fixés des supports 53 et 52 d'articulation des bras artlculés qui constituent la structure de mine déployable. Deux supports d'articulé lation et deux axes d'articulation correspondazlts 54 et 56 portés par ces supports sont visibles sur la figure 2, mais quatre supports avec quatre axes sont prévus en réalité dans l'exemple de mine représenté qui comprend quatre bras articulés déployables en croix. Dans cet exemple de réalisation, les axes sont perpendiculaires deux à deux comme on peut le voir sur la couve transversale de la figure 3 qui représente la disposition des bras avec leurs axes d'articulation schématisés 54 et 56, 58 et 60 respectivement pour les bras 20, 22, 24 et 26. L'ase 54 et l'axe 60 sont parallèles et perpendiculaires aux axes 55 et 58 qui eux-memes sont parallèles entre eux. Cette disposition permet qu'une rotation de 900 de chacun des bras autour de son axe d'articulation amèhe l'ensemble à prendre une structure en croix. Chaque bras comporte comme on l'a dit des tubes 30 de lancement de godets 62 qui contiennent une composition pyrotechnique éclairante et qui sont susceptibles d'être lancés par une charge de poudre propulsive 64 contenue au fond de chacun des tubes de lancement. les godets comportent à leur base chacun un retard pyrotechnique 66 communiquant d'une part avec la charge propulsive 64 et d'autre part avec la composition éclairante du godet pour mettre à feu cette dernière avec un retard prédéterminé après son lancement (en pratique de manière que l'éclaire- ment commence lorsque le godet a atteint une altitude d'au moins 40 mètresy Les charges propulsives des tubes de lancement sont isolées les unes des autres par l'-nuerdiaire ae retards pyrotechniques 68 C71i font communiquer entre elles ces charges explosives de lancement de godets de manière à lancer les godets successivement les uns après les autres avec.un retard déterminé. Ce retard est calculé de sorte qutun godet commence à éclairer peu avant que le godet lancé précédemment ait cessé de briller. Cotnme on le voit sur la figure 3, les bras repliés porteurs de tubes de lancement sont orientés, à l'intérieur de l'enveloppe 40, de telle manière que, compte tenu de la dispos- tic de leur & es 'ar.iculation, tous les tubes de lancement pressentent la même orientation après une rotation de 403 (dans l'exemple décrit) autour de leurs axes respectifs. Cette orientation est telle que la structure déployable posée sur le sol présente tous ses tubes de lancement orientés vers le haut pour un lancement vertical des godets éclairants. Chaque bras en position repliée (comme à la figure 2) est soumis à l'action d'un ressort de rappel (70, 72 pour les bras 22 et 24), ressort qui tend à l'écarter de sa position repliée pour l'amener vers une position à 900 correspondant à la position déployée. Les bras articulés autour d'axes d'articulation parallèles (22 et 24 par exemple) sont sollicités en sens inverse l'un de l'autre. les ressorts de rappel sont ici constitués par des ressorts spiraux enroulés autour des axes d'articulation et prenant appui d'une part sur le bâti, ou sur le support d'artieulation fixé au bâti, et d'autre part sur le bras. En position de stockage et pendant toute la trajec toire de la fusée jusgu'à la verticale du point de chute souhaité pour la mine, c'est-à-dire avant l'explosion de la charge de séparation du propulseur, les bras sont maintenus en position repliée, en comprimant les ressorts de rappel, par le simple fait qu'ils sont contenus à l'intérieur de l'enveloppe 40.Cependant, l'enveloppe 40 peut Autre réalisée en matière plastique et donc risquer d'erre déformée par la force de rappel élevée des ressorts des brus, et il peut entre soutaitable de prévoir une chape métallIque entourant les extrémités des bras à l'inté- rieur de l'enveloppe et susceptible entre libérée lors de l'explosion de la charge de séparation du propulseur. Il est à noter en effet que la force de rappel des ressorts des bras articulés doit etre de préférence élevée pour que malgré les incertitudes du sol au point dtatterri5sagc, les bras viennent bien s'appliquer au sol de manière à former une structure plane en croix. Lors de 11 explosion de la charge de séparation 38, l'enveloppe 4(i, solidement fixée au corps de propulseur 18 par les vis 42 et faiblement retenue au b ti *8 de la mine éclairante par des goupilles cisaillables 80 (par exemple), tend à se séparer de la mine en restant accrochée au propulseur et en libérant les bras articulés. En méme temps, un parachute 46, également contenu dans l'enveloppe tubulaire et classiquement isolé de la charge explo sive 38 par des demi-oquilles métalliques intérieures à l'en- veloppe, est libéré (les demi-coquilles s'écartant naturellement dès elles cessent d'être retenues par l'enveloppe). Il se déploie pour amortir la chute de la mine éclairan- te à laquelle il est accroché. Le parachute est fixé à l'extrémité d'une tige 82 qui s'étend sur toute la lcngueur de la mine, en passant entre les bras articulés 20, 22, 24, 26 et qui est fixé soit directement au bâti 48 de la mine, soit comme dans l'exemple représenté à la figure 2 au dbme 44 qui lui-mEme est fixé au bati 48 sur toute la périphérie de celui-ci. Cette disposition d'accrochage du paramhute 46 est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet d'abaisser suffisamment le centre de gravité de la structure par rapport au parachute lors de la descente de celle-ci. Par ailleurs, toujours lors de l'opération de sépara tion du propulseur, on prévoit de faire communiquer les gaz chauds d'explosion de la charge de séparation 38 avec des retards pyrotechniques communiquant chacun avec le premier godet de chaque bras articulé de la structure. Des retards 84 ct86 sont visibles sur la figure 2 et communietlent avec les godets des bras 22 et 24. Ces retards ont une durée variable, le plus court (destiné à la mise à feu des godets alun premier bras) aJ-=lt une durée correspondant au moins au temps de descente en parachute ae la mine jusqu t au sol. Les autres retards ont des durées plus longues pour que la mise à feu des godets d'un deuxième bras n1 ait lieu qu'après la fin de la séquence de lancement de tous les godets du premier Dras, et ainsi de suite pour les troisième et quatrième bras. La disposition repliée des bras articulés au moment de l'explosion de la charge 38 permet en effet d'amorcer quatre retards différents pour déclencher indépendamment les séquences des différents orras, afin que si l'une des séquences se trouve etre défectueuse, les autres folletionnent quand mime. On pourrait bien entendu prévoir un autre mode de déclenchement des diffé- rentes séquences (par exemple un déclenchement sous 1'effet de l'impact d'arrivée au sol de lamine). Dans la réalisation représentée aux figures, on fait communiquer les gaz d'explosion de la charge 38 avec un espace 88 en regard des différents retards pyrotechniques 84, 86 etc., par l'intermédiaire de la tige 82 aui est creuse et percée d'ouvertures en regard de la charge 38 et de l'espace 88. La portion de tige comprise entre ces ouvertures traverse le logement du parachute 46 en isolant bien entendu les gaz chauds du parachutc. Lors du déploiement des bras articulés de la structure sous 11 effet de leur ressorts de rappel, les bras s'écartent de 900 par rapport à leur position repliée jusqu'à venir buter par un de leur côtés contre le bâti 48 (ou contre le support d'articulation du bras), comme cela est visible à la figure 4 notamment. La position de butée est à 900 de la position repliée. Les bras déployés sont alors maintenus dans cette position gracie à un système de blocage qui, dans l'exemple représenté, comprend pour chaque bras un doigt mobile 74 pouvant coulisser dans un cylindre de guidage 78 porté par le-bssti 48, le coulis siemens s'effectuant parallèlement à la direction des bras repliés. Le doigt 74 est rappelé vers une position en saillie par un ressort 76 mais il est maintenu en position effacée (comme on le voit à la figure 2) lorsque les bras sont en position repliée (un c8.é 60 du bras vient an effet repousser le doigt dans son logement 78). Lors du déploiement du bras, le doigt peut sortir et venir contre un c8té 82 du bras, perpendiculaire au cOté 80, et empêcher tout mouvement du bras qui sue trouve alors maintenu coincé entre le bAti 48 et le doigt 74 par deux côtés perpendi culaires SO et 82. La position du doigt et de son logement 78 par rapport à l'axe 56 est bien entendu choisie en fonction de la position de l'axe 56 sur le bras pour que le doigt vienne glisser juste contre le cdté 80 du bras lorsque celui-ci est en position déployée ; le doigt initialement repousse en position effacée par un bord 80 vient glisser le long de ce bord lorsque le bras a tourné de 900. Ces doigts sont de préférence en matière plastique pour présenter une certaine élasticité et amortir les chocs lors de l'impact de la mine sur le sol, les ressorts de rappel 72 ayant cependant une force suffisante pour appliquer les bras à 900 contre le båti 48 une fois la structure posée à plat sur le sol, afin telle celle-ci ait une position bien stable et bien horizontale. Dans ltexemple précis qui vient d'être décrit, la disposition des bras est telle qu'ils sont tous articulés sur un bti 48 placé à une extrémité des quatre bras lorsqu'ils sont en position repliée, le déploiement se faisant par pivotement de 900 des bras autour d'axes perpendiculaires deux à deux. On peut aussi prévoir que les bras sont articulés en parallélogramme et sont repliés par aplatissement du parallélogramme en deux groupes alignés le long de la fusée, chaque groupe comprenant deux bras. On peut également prévoir une structure déployée en croix comme à la figure 1, mais avec un repliement des bras côte à cOte dans le plan de la structure déployée et non pas perpendiculairement, les axes dXarticulation étant alors perpendiculaires à la surface de la structure déployée au lieu de lui être parallèle comme dans exemple précisément décrit aux figures 2 à 4. La longueur de la structure repliée est alors de préférence celle de deux bras bout à bout. D'autres applications de la structure deployable à bras articulés, destine'e à tXre lancée à distance et à se poser a' plat sur le sol peuvent également être envisagées sans sortir du cadre de l'invention. L'invention couvre également la structure déployable à bras articulés de la mine elle-même dès lors que celle-ci est posée à plat sur le sol pour produire par exemple un éclairement à effet continu. REVENDICATIONS 1. Mine éclairante à effet continu, destinée à être lancée à partir d'un point éloigné de son lieu de fonctionnemer1t désiré et à tomber dans une position stable désirée qui perme son fonctionnetient, caractérisée par le fait qutelle comprend plusieurs bras articulés susceptibles de prendre une position repliée dans laquelle les bras sont groupés cobte à cOte parallèlement les uns aux autres et une position déployée dans laquelle les bras sont écartés les uns des autres de marnière à constituer une structure de support stable sur le sol, chaque bras portant ;;Le e pluralité de tubes de lancement de charges pyrotechniques éclairantes destinées à être lancées vers le haut, et ces tubes étant portés par les bras selon une disposition telle que lorsque les bras sont en position déployée et posés à plat sur le sol, tous les tubes sont orientés vers le haut. 2. Mine éclairante selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les bras sont sollicités par des moyens élastiques vers une position déployée . 3. Mine éclairante selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les bras en position repliée peuvent être logés dans une enveloppe allongée formant corps de projectile, cette enveloppe étant susceptible autre libérée en l'air pour laisser tomber sur le sol le groupe de bras artculés. 4. Mine éclairante selon la revendication 3, caractérisée par le fait au tune charge explosive de libération de l'enveloppe est prévue et qu'un parachute accroché au groupe de bras articulés et logé dans 11 enveloppe est susceptible d'être libéré lors de l'explosion de la charge. 5. Mine éclairante selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que les bras sont tous articulés à une partie de båti commun situé à une extrémité du groupe de bras allongés côte à côte en position repliée. 6. Mine éclairante selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les bras sont articulés autour d'axes parallèles au plan de la structure des bras déployés. 7. Mine éclairante selon la revendication 6, caractérisée par 7e fait que deux bras sont articulés autour de deux axes parallèles et deux autres bras autour de deux axes parai- lèles et perpendiculaires aux deux premiers, des moyens élastiques sollicitant en sens inverse l'un de l'autre les bras arti- culés autour d'axes parallèles, et des moyens de butée étant prévus pour arrêter le mouvement des bras après une rotation de 900, dé telle sorte que les bras en position déployée constituent une croix plane. 8. Mine éclairante selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisée par le fait qu'il est prévu une tige d'accrochage du groupe de bras articulés à un parachute, cette tige étant fixée par une extrémité au båti commun d'articulation des bras et s'étendant le long des bras allongés côte à côte lorsque ceux-ci sont dans leur position repliée, et un parachute étant fixé à autre extrémité de la tige. 9. Mine éclairante selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée par le fait que des butées sont prévues pour maintenir les bras en position déployée, ces butées étant constituées d'une part par des portions fixes du bâti contre lesquelles viennent s'appuyer un c8té des bras pour limiter leur rotation dans un sens et d'autre part par des doigts mobiles maintenus dans une position effacée lorsque les bras sont en position repliée et rappelés par ressort en position saillante contre un autre bord des bras, pour limiter leur rotation dans l'autre sens, lorsque les ras sont en position déployée. 10. Mine éclairante selon la revendication 9, caractérisée par le fait que les doigts mobiles peuvent se déplacer dans le sens longitudinal des bras repliés et qu'ils sont repoussés à l'encontre des ressorts par un bord des bras en position repliée et qutils viennent s'appliquer le long de ce bord lorsque le bras a tourné jusqu'à venir en position déployée en appui par un autre bord contre une partie du bâti, 11. Mine éclairante selon l'une des -revendications i à 10, caractérisée par le fait que les bras articulés sont pourvus de conpartiments contenant chacun un godet de composition pyrotechnique éclairage et une charge de lancement de ce godet et que les compartiments voisins sont reliés les uns aux autres par des retards pyrotechniques qui'transmettent la mise à feu d'une charge de lancement à la suivante avec un décalage temporel déterminé. 12o Haine éclairante selon la revendication 11, caractérisée par le fait que des retardas de mise à feu des charges de lancement d'un compartiment extrême de chaque bras sont déclenchés avant déploiement des bras. 1,. ilne éclairante selon la revendication 12, carac térisée par le fait que des retards différents sont déclenchés pour les différents bras. 14. Mine éclairante selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisée par le fait que le groupe de bras articulé est monté dans une enveloppe fixée à un corps de fusée de propulsion et qu'il est prévu une charge explosive de séparation pour séparer le groupe de bras articulés du corps de la fusée et de l'envelnppe, l'explosion de cette charge étant apte à mettre à feu, par l'intermédiaire de retards pyrotechniques une charge de lancement extrême de chaque bras. 15. Structure de support à lancer à distance et destinée à tomber sur le sol dans une position stable déterminée permettant le fonctionnement d'un système porté par cette structure et lancé à distance avec elle, caractérisée par le fait qu'elle comporte plusieurs bras articulés susceptibles de prendre une position repliée dans laquelle les bras sont groupés côte à côte parallèlement les uns aux autres et une position déployée dans laquelle les bras sont écartés les uns des autres de manière à constituer une structure de support stable sur le sol.