Brevet FR2385076A1 — publié le 19781020

La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour fusée de projectile girant comportant d'une part un loquet soumis à l'action d'un premier ressort et un verrou temporisé solidaire d'une minuterie qui sont susceptibles de se déplacer perpendiculairement å l'axe de la fusée sous l'action de la force centrifuge lorsqu'ils ne sont pas retenu, respectivement calé, d'autre part un doigt de retenue à inertie susceptible de coulisser parallèlement à l'axe de la fusée vers l'arrière du projectile contre l'action d'un deuxième ressort lorsque le projectile est soumis à une accélération axiale, ledit verrou temporisé étant maintenu calé en position de sécurité par ledit loquets ce dernier étant lui-nême retenu dans ladite position de sécurité par ledit doigt de-retenue et en troisième lieu un canal de feu coaxial à l'axe de la fusee. Un tel dispositif est connu, notamment du brevet français nO 2 113 210. Dans de tels dispositifs l'action combinée et simultanée de deux forces est nécessaire pour actionner ledit dispositif et le faire passer de sa position de sécurité à sa position d'armement sûr. Ces deux forces sont une forte poussée axiale contre l'arrière du projectile accompagnée d'une grande vitesse de rotation. Ces conditions de mouvement qui sont celles de projectiles lancés avec une rotation stabilisatrice se produisent lors du tir du projectile par une pièce d'artillerie, mais ne peuvent pas se produire lors d'une manutention dudit projectile, ce qui confère une grande sécurité à ces opérations de manutentinn. Cependant, lors dtun tir, le mécanisme de la fusée étant en fonctionnement, le canal de feu n'est dégagé que progressivement, dans le cas d'une fusée de proximité ou, dans le cas d'un projectile explosant par suite d'un choc, comme c'est le cas dans le brevet français 2 113 210, l'amorce solidaire de son support mobile n'est amenée en alignement du canal de feu que progressivement.Ceci entraîne une certaine imprêcisiôn sur la distance de sécurité devant la pièce d'artillerie, distance minimale en deçà de laquelle le projectile ne doit pas exploser, quoi qu'il puisse arriver notamment un choc violent à l'avant du projectiIe0r ilpeut arriver que, par suite de l'impact du projectile à l'intérieur de la distance de sécurité, l'amorce étant presque alignée avec le canal de feu ou ce dernier étant partiellement dégagé et la minuterie fonctionnant encore, l'explosion du projectile se produise. Tout en conservant les avantages de l'art antérieur, l'invention vise à remédier à cet inconvénient, étant remarquable en ce que le dispositif spécifié dans le premier paragraphe de la présente description comporte en outre un volet obturateur qui est articulé autour d'un axe parallele à l'axe de la fusée et qui, dans ladite position de sécurité est maintenu bloqué au moins grâce à une de ses extrémités en forme de bec contre un ergot solidaire dudit verrou temporisé,-ce ce volet pivotant brusquement autour dudit axe parallèle à l'axe de la fusée, le début de ce dernier pivotement coïncidant avec la fin de l'action de ladite minuterie, de façon qu'à la fin dudit dernier pivotement, ladite fusée soit en position d'armement sur. Un autre avantage que procure l'invention est que la partie obturatrice du canal de feu peut avoir des dimensions à peine supérieures à celles du canal de feu qu'elle protège. Or il assagit d'une pièce nécessairement plus épaisse que les autres et qui, dans le cas de l'art antérieur est plus encombrante car cette partie obturatrice appartient à la pièce qui est solidaire de la minuterie et doit se déplacer lentement devant le canal de feu en l'obstruant pendant le temps de fonctionnement de la minuterie. La description suivante, en regard des dessins annexes, le tout donné à titre exemple, fera bien comprendre comment ltinven- tion peut être réalisée. La figure 1 représente le carter du dispositif de sécurité selon une coupe passant par son axe, l'amorce et le relais d'explosif, disposés selon l'axe du canal de feu. La figure 2 représente, en perspective éclatée le dispositif selon l'invention logé à l'intérieur du carter. La figure 3 représente le volet obturateur couvert par un volet de décentrage. Sur la figure 1 le carter 1 du dispositif selon l'invention est représenté selon une coupe passant par son axe A qui est l'axe de la fusée. Ce carter est de préférence de révolution autour de l'axe A et comporte une partie principale 2 et un couvercle 3, lesquels comportent en leur centre un orifice 4, respectivement 5. En l'absence de pièce d'obturation entre eux, ces orifices constituent un canal de feu qui s'étend selon l'axe A. Lors du montage du carter dans le projectile, par exemple par vissage grâce au filetage extérieur 6, la partie principale est dirigée vers l'arrière, le couvercle étant alors dirigé vers l'avant du projectile. Par mesure de simplification de la figure 1, certains évidements, dans l'épais- seur du carter, pour la fixation du couvercle et de différents éléments du dispositif selon l'invention, ne sont pas représentés, ces fixations étant réalisées de façon classique connue. La partie principale du carter comporte une paroi latérale intérieure 7, de préférence de forme cylindrique et un fond 8, de préférence en forme de couronne. Selon le mode de réalisation préféré, la référence 9 désigne une amorce électrique fixée vers l'avant, dans le projectile, autour de l'axe A, indépendamment de la fixation du carter lui-même. De façon similaire, un relais d'explosif 10 est disposé vers ltarriè- re, selon l'axe A. Ce mode de réalisation convient surtout pour une fusée de proximité dans laquelle l'amorce est mise à feu électriquement, ce qui est représenté symboliquement par les conducteurs 71 et 12. Selon un autre mode de réalisation dans lequel la mise à feu est due au choc du projectile contre la cible, c'est un percuteur, non représenté, qui occupe la place de l'amorce 9 de la figure 1, l'amor- ce étant, dans cet autre mode de réalisation, solidaire d'une pièce mobile à l'intérieur du carter 1, toutes choses restant égales par ailleurs. Le dispositif selon l'invention, logé à t intérieur du carter 1, est représenté à la figure 2 qui illustre le mode de réalisation préféré. Il comprend un loquet 15 qui est susceptible de glisser en translation restiligne ou de pivoter, sous l'action de la force centrifuge, dans un plan perpendiculaire à l'axe A confondu avec l'axe A de la figure 1. De préférence, le loquet 15 peut pivoter contre l'action d'un premier ressort 16 calé par une de ses extrémités contre une butée 17 qui est par exemple la paroi latérale 7 du carter (figure 1), lorsqu'il n'est pas retenu, autour d'une tige cylindrique non représentée qui est parallèle à l'axe A et qui s'étend le long d'un axe B. Ladite tige cylindrique est rendue solidaire du fond du carter 8 (figure 1) par exemple par vissage. Elle peut aussi participer à la fixation du couvercle 3, son extrémité avant, de préférence plus étroite, venant s'engager dans un orifice prévu à cet effet dans le couvercle 3. Pour son pivotement autour de ladite tige indrique, le loquet 15 est muni d'un palier lisse 18 dans lequel est engagée librement ladite tige. L'extrémité libre 19 du loquet 15 est recourbée de façon à pouvoir maintenir en position de calage un verrou temporisé 20. Ce verrou est susceptible de pivoter, sous l'action de la force centrifuge, dans un plan perpendiculaire à l'axe A, autour d'un arbre 21 qui s'détend le long d'un axe C parallèle à l'axe A. L'arbre 21 est solidaire du verrou 20, l'ensemble 20 et 21 pouvant être constitué d'une seule pièce. De préférence, l'arbre 21 est une pièce cylindrique qui s'engage librement par son extrémité avant taillée en demi-lune dans un orifice en demi-lune pratiqué à cet effet à une première extrémité du verrou 20 de façon à dépasser la cote de la face avant du verrou 20 et à constituer ainsi un ergot en forme de demi-lune 22, l'enlèvement de matière pouvant être réalisé de façon à obtenir des formes légèrement différentes de la forme en demi-lune. La deuxième extrémité du verrou 20 comporte un balourd 23. L'arbre 21 peut burner dans des paliers lisses pratiqués dans une platine non représentée fixée au fond du carter 8.Il comporte un secteur de roue dentée 24 auquel il est rigidement lié et sert d'arbre moteur à une minuterie constituée par le secteur 24, un pignon 25 et une roue dentée 26 de même axe D, un pignon 27 et une roue dentée 28 de même axe E, et un échappement 29 d'axe F. La minuterie, représentée schématiquement sur la figure 2 est logée à l'intérieur de la platine, les axes D, E et F étant parallèles à l'axe A. Le loquet 15 et le verrou 20 s'étendent sensiblement dans un même plan perpendiculaire à l'axe A. Selon l'invention, en avant de ces deux dernières pièces un volet obturateur 30 peut pivoter par exemple autour de l'axe B grâce à un palier lisse 31 pratiqué à sa première extrémité.En position de sécurité qui est celle représentée à la figure 2 ce volet est maintenu bloqué contre l'ergot 22 à l'aide d'un bec 32 qui constitue l'extrémité du volet 30 diamétralement opposée à l'extrémité comportant le palier 31. Sensiblement au centre du volet 30 est fixée rigidement par tout moyen connu une pastille 33 de préférence en acier doux dont l'épaisseur est telle qu'elle occupe pratiquement tout l'espace libre à l'intérieur du carter entre le fond du carter 8 et le couvercle 3 (figure 1). Cette pastille, d'axe A en position de sécurité est par exemple de forme cylindrique. Elle peut dépasser légèrement vers l'avant la faceavant du volet 30 comme représenté à la figure 2. En position de sécurité la pastille 33 obture entièrement l'orifice en forme de canal 4 (figure 1) avec un léger débordement autour de cet orifice 4, contre le fond 8. En position de sécurité, le loquet 15 et le volet 30 sont immobilisés par un doigt de retenue à inertie 34 qui s'étend le long d'un axe G parallèle à l'axe A, ce doigt, cylindrique de préférence, traversant les pièces 15 et 30 ou seulement le loquet 15 grâce à des orifices prévus à cet effet dans lesdites pièces. Le doigt 34 possède une pièce d'ancrage 35 à son extrémité arrière qui permet de loger cette dernière dans un ressort 36 et qui sert de masse inertie. En position de sécurité, le ressort 36 pousse la piece d'ancrage 35 contre la face arrière de la platine non représentée à travers laquelle entre juste l'extrémité avant du doigt 34, maintenant cette derniére dans la position indiquée à la figure 2. Le ressort 36 est logé libre à l'intérieur d'une cavité d'axe parallèle à l'axe A, cavité pratiquée dans le fond arrière du carter. Cette cavité, de préférence cylindrique, est représentée en traits interrompus en 37 sur la figure 1. Fonctionnement Le fonctionnement du dispositif est consécutif à l'action des seules forces naturelles développées dans le projectile au moment du tir. Il s'agît d'une poussée axiale typiquement comprise entre 1500 et 20 000 fois l'accélération de la pesanteur (g), accompagnée puis suivie d'une rotation stabilisatrice du projectile typiquement comprise entre 3000 et 20 000 tours par minute. La poussée a lieu à l'intérieur de la pièce d'artillerie et cesse dès la sortie du projectile de cette dernière. Sous l'action de cette poussée le doigt 34 est entraîné par sa masse d'inertie 35 vers l'arrière du projectile contre l'action du ressort 36 dans le sens de la flèche 39. L'extrémité avant du doigt 34 se dégage successivement du volet 30, le cas échéant, du loquet 15 et de la platine non représentée. Dès que le doigt 34 est entièrement escamoté en dessous de la platine dans la cavité 37, il se désaxe dans le sens radial vers l'extérieur sous l'action de la force centrifuge, ce qui l'empêche désormais de revenir, sous l'action du ressort 36 par son orifice de guidage à travers la platine. La force du ressort 36 est. tarée de façon à obtenir le fonctionnement décrit pour des accélérations comprises dans la gamme spécifiée ci-dessus et qui sont supérieures au résultat d'un choc, même violent à l'arrière du projectile. Un tel agencement connu pour l'esca- motage et le coincement en position inactive du doigt. de retenue peut être remplacé par tout dispositif équivalent qui aboutirait au même résultat technique et serait connu de l'homme du métier. Notamment, selon un mode de réalisation particulier, on peut prévoir que pour toutes les positions autres que celle représentée à la figure 2 du loquet 15 dans le carter 1, le loquet 15 empêche le retour vers l'avant du doigt 34 sous l'action du ressort 36. Dès que le doigt se dégage du loquet, ce dernier pivote brusquement sous l'action de la force centrifuge, contre l'action du ressort 16 dans le sens de la flèche 40 jusqu'à ce que par exemple sa partie coudée 41 vienne au contact d'une butée, par exemple le bord 7 du carter 1. Le verrou 20 n'étant alors plus calé en position de verrouillage comme représenté à la figure 2 pivote à son tour sous l'action de la force centrifuge dans le sens de la flèche 42, en entraînant son arbre 21 qui sert d'arbre moteur pour la minuterie, lténergie nécessaire au fonctionnement de cette minuterie étant essentiellement fournie par le balourd 23 soumis à la force centrifuge.De préférence, la minuterie n'est pas isochrone, le temps de fonctionnement décroissant lorsque la vitesse linéaire du projectile et par suite sa vitesse de rotation qui lui est proportionnelle croissent, ceci de façon telle que la distance parcourue par le projectile pendant tout le temps où la minuterie fonctionne soit sensiblement constante. Cette distance de sécurité typiquement supérieure à 50 m, est telle que les lignes amies soient protégées. Elle dépend du balourd 23 et de la démultiplication que l'on réalise entre le secteur de roue dentée 24 et l'échappement de type connu 29. Selon le mode de réalisation préféré, le dispositif est conçu de fa çon que, au moment to où la dernière dent du secteur 24 échappe au pignon 25, le bec 32 soit encore retenu par l'ergot 22. Ceci signifie que pendant tout le temps de fonctionnement de la minuterie, le volet 30 ni la pastille 33 n'ont bougé par rapport au carter 1, c'est-à-dire qu'une sécurité optimale est conservée pendant ce temps Juste après l'instant to le mouvement lent de rotation du verrou 20 se transforme en mouvement de rotation brusque toujours dans le sens de la flèche 42, le bec 32 est libéré en regard de la face latérale entaillée de ergot en demi-lune 22 puis le verrou 20 s'immobilise contre une butée non représentée. Selon un autre mode de réalisation le bec 32 se dégage avant que la minuterie n1 ait fini d'agir. Pour ces deux modes de réalisation, la position de l'ergot 22 est telle, lorsque le verrou 20 est en butée, qu'aucun contact n'est possible entre le bec 32 et l'ergot 22, pour n1 importe quelle position en ro tation physiquement possible du volet obturateur 30, en l'absence de retenue ou de blocage. Lorsque le volet obturateur 30 ntest plus maintenu ni par le doigt de retenue 34 ni par le bec de blocage 32, il est libre de pivoter, sous l'action de la force centrifuge, autour de l'axe B. A cet instant son balourd assez faible dans cette position qui est celle représentée à la figure 2, commence à l'entraîner dans le sens de la flèche 43.En principe, l'axe A coIncide avec l'axe de rotation du projectile lancé, ce qui a pour conséquence que la pastille 33 ne participe pratiquement pas au balourd initial du volet 30, ce faible balourd étant obtenu grâce à une légère dissymétrie du volet 30 tel que représenté à la figure 2 par rapport au plan passant par les axes A et B, le côté opposé au côté comportant l'orifice de retenue comportant plus de matière que ce dernier. Ce balourd est tel que, étant donnés les tolérances et le jeu nécessaires des différentes pièces du dispositif, le volet 30 soit toujours entraîné dans le sens de rotation de la flèche 43 et non dans le sens opposé. Ce balourd est choisi assez faible de façon que, en position de sécurité, la force exercée par le bec 32 contre l'ergot 22 ne soit pas suffisante pour perturber le bon fonctionnement de la minuterie.N'étant soumis à l'action contraire d'aucun ressort ni d'aucune minuterie le volet 30 s1 ouvre brusquement, dès que la pastille 33 légèrement décalée par rapport à l'axe A fait à son tour office de balourd, et s'immobilise en butée par exemple contre la paroi latérale 7 du carter Le canal de feu, le long de l'axe A est alors brusquement entièrement dégagé, ce qui correspond à la position d'armement sûr qui autorise la transmission du feu de l'amorce 9 au relais d'explosif 10. Selon un mode de réalisation préféré, afin d'accroître la vitesse de rotation initiale du volet obturateur 30, il est prévu d'ajouter au dispositif un volet de décentrage 45 représenté à la figure 3. Sur la figure 3 sont représentés en vue de dessus et en superposition le volet obturateur 30 muni de sa pastille obturatrice 33, identique au volet 30 de la figure 2 et le volet de décentrage 45 muni d'un bec 46 et d'une partie 47. L'épaisseur du volet de décentrage est du même ordre que celle du volet obturateur, et de préférence, inférieure. Les deux volets sont articulés autour du même axe B (figure 2) et leur position relative indiquée en traits pleins sur la figure 3 est celle qui correspond à la position de sécurité absolue, leurs formes s'épousant alors sur la plus grande partie de leur contour et notamment à 11 endroit des becs 32 et 46. Dans cette position, le doigt de retenue 34 (figure 2) empêche un pivotement du volet 45 dans le sens rétrograde par blocage de la partie 47 du volet 45, un pivotement dans le sens direct étant par ailleurs empêché du fait que le volet 45 bute dans ce sens par exemple contre la saillie avant de la pastille 33. Etant donnée sa forme qui lui communique un balourd impor- tant comparativement à sa masse, dès que le bec 46 est dégagé de l'ergot 22 (voir figure 2) le volet 45 est rapidement entraîné en rotation dans le sens de la flèche 43 (figure 2), rotation plus rapide que celle du volet 30 lorsque le bec 32 est dégagé. De préférence, la forme des becs 46 et 32 est telle que le bec 46 se dégage avant le bec 32, conformément à ce qui est représenté à la figure 3. Dans ces conditions, lorsque l'ergot 22 achève sa rotation, la position relative des deux volets devient celle qui correspond à la position indiquée en traits pleins pour le volet obturateur et en traits interrompus pour le volet de décentrage, l'extrémité de la partie 47 étant en butée contre la partie en saillie vers l'avant de la pastille 33 par exemple. Cette disposition relative entre les deux volets accroît le balourd de l'ensemble des deux volets 30 et 45, ce qui accroît la vitesse de rotation initiale du volet 30.Dans le cas du mode de réalisation préféré pour lequel la fin de la rotation de l'ergot 22 est très rapide, l'arbre 21 n'étant plus solidaire de la minuterie, il est d'ailleurs prévu qu'il se produise un phénomène d'impulsion par percussion, par exemple de l'extrémité de la partie 47 contre la pastille 33, le volet 30 étant à cet instant libre de tourner du fait que les deux becs 32 et 46 ont été dégagés quasi instantanément un court instant auparavant. Différents métaux peuvent être utilisés pour la réalisation des différentes pièces du dispositif selon l'invention. De préférence, la platine, le verrou 20 avec son balourd 23, le volet obturateur 30, le volet de décentrage 45 sont réalisés en laiton et la pastille obturatrice 33 en acier doux. Le loquet 15 peut être réalisé par exemple en laiton ou en aluminium, et le carter notamment en alliage de zinc, en aluminium, en laiton, ou en acier doux. Selon un autre mode de réalisation, un percuteur occupe l'emplacement de l'amorce 9 (figure 1). Dans ce cas l'amorce, rigi dement liée au volet obturateur 30 occupe, en position de sécurité, une position qui, sur la figure 2 est comprise sensiblement à l'intérieur du triangle formé par le doigt 34, l'ergot 22 et le balourd 23, l'axe de l'amorce, parallèle à l'axe A étant situé à la même distance de l'axe B que l'axe A de telle façon que, lorsque la fusée est en position d'armement sûr, toutes les pièces du dispositif ayant terminé leur mouvement, l'amorce occupe sensiblement l'emplacement qu'occupe la pastille obturatrice en position de sécurité, son axe étant alors confondu avec l'axe A. Pour ce mode de réalisation, le balourd initial du volet 30 est renforcé d'une valeur telle qu'elle équilibre l'effet de balourd contraire qu'entraîne l'insertion de l'amorce à travers le volet 30. Dans cet autre mode de réalisation, on peut prévoir l'agencement supplémentaire de pièces non représentées, dans le dispositif, dont la fonction est de maintenir en position d'armement sûr le dispositif. Ceci est une mesure connue, à la portée de l'homme du métier. Le dispositif selon l'invention est de préférence conçu de façon telle que la distance de sécurité soit supérieure à 50 m et que la distance d'armement sar soit de l'ordre de 200 m. il est à la portée de l'homme du métier de régler le dispositif afin d'obtenir d'autres valeurs de distances appartenant au même ordre de grandeur que celles indiquées ci-dessus. De meme, l'homme du métier sait comment adapter les dimensions du dispositif selon l'invention à celles du projectile auquel il est destiné. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité pour fusée de projectile girant comportant d'une part un loquet soumis à l'action d'un premier ressort et un verrou temporisé solidaire d'une minuterie qui sont susceptibles de se déplacer perpendiculairement à l'axe de la fusée sous l'action de la force centrifuge lorsqu'ils ne sont pas retenu, respectivement calé, d'autre part un doigt de retenue à inertie susceptible de coulisser parallèlement à l'axe de la fusée vers l'arrière du projectile contre l'action d'un deuxième ressort lorsque le projectile est soumis à une accélération axiale, ledit verrou temporisé étant maintenu calé en position de sécurité par ledit loquet, ce dernier étant lui-même retenu dans ladite position de sécurité par ledit doigt de retenue, et en troisième lieu un canal de feu coaxial à l'axe de la fusée, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un volet obturateur qui est articulé autour d'un axe parallèle à l'axe de la fusée et qui, dans ladite position de sécurité est maintenu bloqué au moins grâce à une de ses extrémités en forme de bec contre un ergot solidaire dudit verrou temporisé, ce volet pivotant brusquement autour dudit axe parallèle à l'axe de la fusée, le début de ce dernier pivotement coïncidant avec la fin de l'action de ladite minuterie, de façon qu'à la fin dudit dernier pivotement, ladite fusée soit en position d'armement sûr. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en position de sécurité, ledit doigt de retenue retient ledit volet obturateur. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit volet obturateur comporte une pastille obturatrice qui, en position de sécurité obture complètement ledit canal de feu, étant entièrement dégagée dudit canal de feu en position d'armement sûr. 4. Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3 caractérisé en ce que le balourd dudit volet obturateur est tel, qu'en position de sécurité et en présence d'une force centrifuge, une force soit exercée par ladite extrémité en forme de bec contre ledit ergot. 5. Dispositif selon la revendication 1, 2, 3 ou 4 caractérisé en ce qu'il comporte un volet de décentrage articulé autour du même axe que le volet obturateur, superposé audit volet obturateur, bloqué en position de sécurité de la même façon que ce dernier et dont le balourd est tel qu'il puisse aider, au mouvement de pivote ment dudit volet obturateur. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qutil est destiné à une fusée de proximité, l'amorce, élec- triqué, étant située en prolongement dudit canal de feu vers l'avant du projectile. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, un percuteur étant disposé en prolongement du canal de feu vers l'avant du projectile, caractérisé en ce que l'amorce est rigidement liée au volet obturateur de façon à être située dans l'axe du canal de feu en position d'armement sûr. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit loquet, en position d'armement sûr, occupe une position telle qu'il empeche le retour dudit doigt de retenue sous l'action dudit deuxième ressort.