Brevet FR2368009A1 — publié le 19780512

La présente invention a pour objet un retard pyrotechnique de sé curité initié par une détonation, qui délivre une détonation et qui comporte un dispositif d'armement incorporé. Le secteur technique de l'invention est celui de la fabrication des disposltifs pyrotechniques temporisateurs. Dans un système de commande pyrotechnique utilisant des cordeaux détonants pour transmettre des ordres séquentiels de détonation ou d'allumage on est amené à utiliser des relais pyrotechniques temporisateurs,dits retards pyrotechniques, de manière à différer certaines actions. L'introduction d'un retard à composition pyrotechnique dont le régime de décomposItion est une combustion ne permet pas de conserver la détonation initiale. Dans le cas où une onde de détonation doit être utilisée pour la suite de la séquence, il est nécessaire d'engendrer une détonation, à partir de la combustion de la composition pyrotechnique, en introduisant dans la chaîne pyrotechnique un relais chargé en explosif primaire. Si la séquence commande un dispositif dont le fonctionnement présente des risques pour l'environnement, les règles de sécurité imposent la présence d'un écran ou dispositif d'armement qui doit etre situe en un point de la chaîne tel que les éléments les plus sensibles de la chaîne pyrotechnique (initiateur, explosif primaire...), soient séparés du dispositif à commander par cet écran, c'est-à-dire soient en amont de l'écran. Le déplacement de cet écran au moment de la mise à feu du retard nécessite généralement une source d'énergie auxiliaire qui provoque l'efface- ment de l'écranen cours de séquence à partir d'un ordre séparé. IJobjectif de l'invention est de procurer un retard pyrotechnique destiné à transmettre une détonation, qui présente toute sécurité en étant protégé contre tout fonctionnement intempestif. Cet objectif est atteint au moyen d'un retard pyrotechnique intercalé entre deux cordeaux détonants, pour transmettre une détonation retardée,qui comporte un dispositif d'armement mobile et des moyens pour commander automatiquement le déplacement de celui-ci à partir de la détonation d'entrée. Le dispositif d'armement est constitué par un piston qui porte une charge d'explosif secondaire et qui est déplacé par la poussée des gaz provenant de la combustion d'une charge pyrotechnique auxiliaire à décomposition rapide, mise à feu par la détonation d'entrée, d'une position de désarmement ou le piston est intercalé entre une charge explosif primaire et la sortie du retard à une position d'armement où ladite charge d'explosif secondaire est intercalée entre la charge d'explosif primaire et la sortie du retard. Dans un mode de réalisation préférentiel, un retard pyrotechnique selon l'invention comporte > de façon connue, un corps muni d'un orifice d'entrée qui reçoit l'extrémité du cordeau détonant d'iaitiation, d'un orifice de sortie qui reçoit l'extrémité du cordeau détonant de sortie et d'un canal principal qui traverse ledit corps et qui contient une substance pyrotechnique retardatrice, un explosif primaire et éventuellement un relais renforçateur intermédiaire. Dans ce mode de réalisation, un relais selon l'invention comporte en outre - un alésage borgne qui sépare une extrémité dudit canal principal de l'orifice de sortie. - un piston qui coulisse dans ledit alésage et qui porte une charge d'explosif secondaire. - et un canal auxiliaire qui contient une charge pyrotechnique auxiliaire à décomposition rapide et qui débouche, à une extrémité, dans ledit alésage, à l'arrière dudit piston; tandis que l'autre extrémité communique avec ledit orifice d'entrée. Le résultat de l'invention est un nouveau produit qui constitue un retard pyrotechnique pouvant etre intercalé en toute sécurité entre deux cordeaux détonants. Bien que ce retard comporte une charge d'explosif primaire détonant, l'initIation accidentelle de celui-ci, lorsque le retard est à l'état désarmé a pour seul effet la combustion de la composition retardatrice mais la détonation n'est transmise ni vers la sortie grâce au dispositif d'armement, ni vers l'entrée grâce à la présence, dans le retard, d'un eran d'interface qui procure un fonctionnement unidirectionnel dans le sens allant de l'explosif secondaire vers la composition retardatrice. La sécurité de fonctionnement des retards pyrotechniques selon l'invention est accrue du fait que le déplacement du dispositif d'armement est provoqué par la détonation d'entrée, sans autre source d'énergie externe, ce qui évite les risques de défaut d'effacement du dispositif d'armement et les risques de déplacement intempestif du dispositif d'armement. Les relais pyrotechniques selon l'invention peuvent être utilisés comme composants de sécurité d'une logique séquentielle utilisant des cordeaux détonants sur des missiles ou toute autre munition ou sur des lanceurs. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent,sans aucun caractère limitatif, un exemple de réalisation d'un retard pyrotechnique selon l'invention. La figure 1 est une vue éclatée, en perspective, des composants du retard. La figure 2 est une coupe horizontale selon II II de la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent un relais pyrotechnique temporisateur dit retard pyrotechnique destiné a être incorporé entre un cordeau détonant initiateur E et un cordeau détonant de sortie S pour transmettre une détonation, avec un retard déterminé, du cordeau E au cordeau S. Le retard comporte un corps 1, un flasque 2 qui est fixé hermétiquement, par tout moyen connu, sur l'extrémité du corps 1 située du côté de l'entrée; un piston cylindrique d'armement 3 qui se loge dans un alésage borgne 16, percé dans le corps 1; un bouchon 17 qui obture cet alésage et une goupille de sécurité 18 qui traverse le corps 1 et le piston 3. Le corps 1 comporte un orifice de sortie 20 dans lequel se loge l'extrémité du cordeau détonant S. Il comporte, dans le prolongement de cet orifice 20 et de l'autre côté de l'alésage borgne 16, un canal principal 6 qui contient une composition pyrotechnique retardatrice 7, éventuellement un relais renforçateur 8 et un explosif primaire 9. Le régime de décomposition de la composition 7 est forcément une combustion ou une déflagration qui ne permettent pas de conserver la détonation et c'est pourquoi on doit incorporer dans le relais un explosif primaire, par exemple du fulminate de mercure qui donne naissance à une nouvelle détonation. La présence de cet explosif primaire dans le relais crée des risques et entraîne la nécessité de prendre certaines précautions. C'est pourquoi le relais comporte un dispositif d'armement constitue par le piston 3 coulissant dans l'alésage borgne 16. La figure 2 représente le piston 3 en position de désarmement, position dans laquelle le piston sépare l'extrémité du canal 6 contenant l'explosif primaire 9 de l'orifice de sortie 20. Le piston est maintenu dans cette position par la goupille cisaillable 18 qui est engagée dans un alésage 18a du piston. Le piston 3 est traversé par un canai diamétral 19a rempli d'un explosif secondaire 19. Lorsque le piston est poussé vers le fond de l'alésage borgne, la charge 19 vient se placer entre l'explosif primaire 9 et la sortie 20 et transmet la détonation. Le piston 3 constitue un écran de diamètre suffisant pour que la détonation de l'explosif primaire ne puisse se transmettre au cordeau de sortie lorsque l'écran est en position désarmée et lorsque écran est absent. L'extrémité avant du piston 3 comporte une tige de guidage cylidnrique, excentrée, qui coulisse dans un conduit 22 avec un jeu permettant l'évacuation de l'air contenu dans la chambre 23. A l'état désarmé, la tige 21 affleure la surface externe du corps 1. A l'état armé 21a, représenté en pointillés, elle fait saillie à l'extérieur du corps d'une longueur correspondant au déplacement du piston 3. Cette propriété peut être utilisée peur un contrôle visuel de l'armcment, ou éventuellement pour un contrôle optique ou pour actionner un relais de signalisation. L'orifice interne du conduit 22 comporte un évasement conique 22a et l'extrémité arrière de la tige 21 comporte un renflement conique 26 qui s emboîte dans l'évasement 22a et qui verrouille le piston en position d'armement. Le corps 1 comporte un canal auxiliaire 4, parallèle au canal principal 6, qui contient une charge pyrotechnique auxiliaire 5 à décomposition-rapide. Le canal 4 débouche dans l'alésage 16, à l'arrière du piston 3. L'autre extrémité du canal 4 communique avec l'orifice d'entrée 24 dans lequel est insérée l'extrémité du cordeau détonant E. Le piston 3 comporte > à l'extrémité arrière, une rainure diamétrale 27a ayant une section semi circulaire qui est parallèle au canal 19a. De même le bouchon fileté 17 comporte une rainure diamétrale semi ci-rculaire 27b. Ces deux rainures sont placées en regard l'une de l'autre et délimitent un canal 27 qui est placé dans l'alignement du canal 4 et qui est rempli de la composition pyrotechnique 5. Les gaz dégagés par la décomposition de la composition 5 poussent le piston 3 vers le fond de l'alésage 16 et leur poussée est suffisante pour cisailler la goupille 18. Le flasque 2 est appliqué contre la face terminale 10 du corps 1. Sur cette face sont usines deux rainures 11 et 13. La rainure 13 communique avec le canal principal 6 et contient une composition pyrotechnique 14 d'allumage de la composition retardatrice 7. La rainure 11 communique avec le canal 4 et contient une charge pyrotechnique 12, servant de relais d'entrée,qui est mise à feu par la détonation et qui initie la composition 5. Le temps global de décomposition de la composition 5 et de déplacement du piston 3 est évident inférieur au temps de combustion de la composition retardatrice 7. Les deux rainures 11 et 13 communiquent toutes deux avec l'orifice d'entrée 24, sur lequel 7ient s'adapter le cordeau détonant E, de part et d'autre d'un écran d'interface 15 qui les sépare et dort. le rôle est d'assurer un sens unidirectionnel de transmission d'une détonation dans le sens allant du cordeau détonant E vers le relais et non en sens inverse. Pour assurer en cours de stockage une bonne conservation des retards, les orifices 20 et 24 sont obturés par des bouchons hermétiques et un joint étanche a ltair 25 est placé sur le piston 3. Le fonctionnement d'un retard selon l'invention est le suivant. L'onde de détonation provenant du cordeau E initie le relais d'entrée 11 qui provoque simultanément l'initiation de la compositionre- tardatrice 14-7 et l'initiation de la substance 5. L'onde de choc ou les gaz de combustion dus à la décomposition de la substance 5 provoquent le déplacement du piston 3 realisant ainsi l'alignement de la chaîne pyrotechnique. Au terme de la combustion de la substance 7, après un retard déterminé, l'explosif primaire 9 est initié et transmet l'onde de détonation au cordeau S par l'irtermeiiaire du relais 19. En cas d'allumage intempestif de l'explosif primaire 9, l'onde de détonation n'est pas transmise au cordeau de sortie S par suite de la présence du piston 3 en position non armée. De plus, la composition 7 est initiée dans le sens inverse du sens normal mais son action est sans effet sur le relais d'entrée 11 du fait de la présence de l'écran d'interface 15 qui contient les effets de la décomposition de la substance pyrotechnique. La s4curité n'est donc pas altérée par la présence d'un explosif primaire incorporé au retard. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les divers constituants du relais qui vient d'être décrit à titre d'exemple pourront être remplacés par des constituants équivalents, remplissant les memes fonctions. REVENDICATIONS 1 - Retard pyrotechnique destiné à être intercalé entre deux cordeaux déto nants pour transmettre une détonation retardée, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif d'armement mobile et des moyens pour commander automatiquement le déplacement dudit dispositif d'armement à partir de la détonation d'entrée. 2 - Retard pyrotechnique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif d'armement est constitué par un piston qui porte une charge d'explosif secondaire, et qui est déplacé par la poussée des gaz provenant de la combustion d'une charge pyrotechnique auxiliaire à décomposition rapide, mise à feu par la détonation d'entrée, depuis une position de désarmement où le piston est intercalé entre une charge d'ex plosif primaire et la sortie du retard jusqu'à une position d'armement où ladite charge d'explosif secondaire est intercalée entre la charge d'explosif primaire et la sortie du retard. 3 - Retard pyrotechnique selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 comportant un corps, muni d'un orifice d'entrée qui reçoit l'extrémité du cordeau détonant d'initiation, d'un orifice de sortie qui reçoit l'ex- trémité du cordeau détonant de sortie, et d'un canal principal qui tra verse ledit corps et qui contient une substance pyrotechnique retarda trice, un explosif primaire et éventuellement un relais renforçateur intermédiaire, caractérisé en ce que ledit corps comporte - un alésage borgne, qui sépare une extrémité dudit canal principal de l'orifice de sortie; - un piston qui coulisse dans ledit alésage et qui porte une charge d'explosif secondaire;; - et un canal auxiliaire qui contient une charge pyrotechnique auxiliai re,à décomposition rapide, et qui débouche à une extrémité dans ledit alésage, à l'arrière dudit piston tandis que l'autre extrémité communique avec ledit orifice d'entrée. 4 - Retard pyrotechnique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le canal principal est aligné avec l'orifice de sortie. 5 - Retard pyrotechnique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le piston est maintenu en position désarmée par une goupille cisaillable sous lapoussée des gaz produits par la décomposition de ladite charge auxiliaire, position dans laquelle ladite charge secondaire, portée par le piston est hors d'alignement avec ledit canal principal et avec l'orifice de sortie. 6 - Retard pyrotechnique selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit piston-porte, du côté de l'extrémité borgne de l'alésage, une tige de guidage parallèle à l'axe du piston qui cou lisse avec du jeu dans un conduit qui fait communiquer le fond de l'alé sage borgne avec ltextérieur. 7 - Retard selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite tige affleure la surface externe du corps à l'état désarmé tandis quelle fait saillie hors du corps à l'état armé. 8 - Retard selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'orifice interne dudit conduit comporte un évasement conique et ladite tige de guidage comporte, à ltextrémité arrière, un renflement conique qui s'emboîte dans ledit évasement et maintient le piston en position armée. 9 - Retard selon llune quelconque des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que la face arrière dudit piston comporte une rainure diamétrale demi circulaire qui se place en regard d'une rainure diamétrale demi circulaire, située sur la face avent d'un bouchon qui obture ledit alésage, avec la quelle elle forme un canal circulaire qui est aligné avec ledit canal auxiliaire. 10 - Retard selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que ledit orifice d'entrée est situé sur un fLasque d'entrée fixé hermétiquement au corps et le corps comporte, sur sa face appliquée contre ledit flasque, deux rainures qui communiquent l'une avec ledit canal principal et l'autre avec ledit canal secondaire et qui communi quent toutes deux avec ledit orifice d'entrée, de part et d'autre d'un écran d'interface qui les sépare.