Brevet FR2449266A1 — publié le 19800912

La présente invention concerne une fusée pour projectile explosif, giratoire ou non, et le but de l'invention est de réaliser un système perfectionné de sécurité contre le risque d'explosion intempestive du projectile pendant la période de stockage ou de lancement. Les fusées de projectiles explosifs comprennent généralement un dispositif d'amorçage,mécanique ou électrique, et une channe pyrotechnique entre ce dispositif d'amorçage et la charge explosive principale du projectile pour que celle-ci explose à la suite du déclenchement du dispositif d'amorçage. La channe pyrotechnique inclut par exemple des relais de transmission de détonation, ou des dispositifs à retard, etc. Il est classique de prévoir, à titre de sécurité contre les explosions intempestives, un moyen d'interruption de la chaine pyrotechnique, par exemple un volet coupe-feu qui sépare en deux la chaîne pyrotechnique et isole les deux parties l'une de l'autre. Après le départ du projectile, ce volet se déplace et rétablit la continuité de la chaîne pyrotechnique. Le déplacement du volet s'effectue par exemple sous l'effet des forces centrifuges pour les projectiles giratoires. La présente invention propose un moyen pour retarder de manière efficace d'une valeur suffisante l'armement de la fusée après son départ du tube de lancement. A cet effet, dans une fusée comportant un système mécanique mobile d'interruption de la chaîne pyrotechnique, l'invention propose d'ajouter un micro-moteur électrique pour entraîner le système mécanique vers une position de rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique. Ainsi, ce n'est pas la force centrifuge qui provoque l'armement de la fusée dès son départ, mais c'est le moteur électrique qui réalise progressivement cet armement. De préférence, le moteur est un moteur pas à pas alimenté par des impulsions de courant et,avantageusement, ces impulsions ont une fréquence réglable pour régler la temporisation du rétablissement de la chaîne pyrotechnique. Pour alimenter le moteur électrique en impulsions de courant, on peut prévoir une pile thermique amorçable pyrotechniquement. Si le dispositif d'amorçage de l'explosion de la chaîne pyrotechnique de la fusée est un allumeur électrique, on prévoit alors que la pile thermique sert également à faire fonctionner cet allumeur, et on choisit les caractéristiques du moteur et de l'allumeur de telle manière que le temps d'établissement de la tension nécessaire à l'alimentation du moteur électrique soit inférieur au temps nécessaire à l'établissement d'une tension permettant le fonctionnement de l'allumeur électrique. C'est-àdire que le moteur doit se mettre en route suffisamment avant que l'allumeur électrique ne soit prêt à fonctionner. Le système mécanique mobile d'interruption de la chaîne pyrotechnique est par exemple un secteur métallique tournant monté sur un axe lié au moteur et pourvu d'une ouverture permettant de mettre en communication thermique deux parties de la chaîne pyrotechnique. Ce système peut également être constitué par un tiroir coulissant pourvu également d'une ouverture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa raîtront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une coupe générale d'une ogive de projectile contenant une fusée selon l'invention - la figure 2 représente une coupe transversale d'un mode de réalisation montrant un secteur tournant d'interruption de la chaîne pyrotechnique - la figure 3 représente une coupe transversale d'un autre mode de réalisation montrant un tiroir coulissant servant à l'interruption et au rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique. A la figure 1 on a représenté une fusée incorporant un certain nombre de sécurités selon l'invention. La figure 1 représente l'architecture générale de la fusée dans laquelle sont schématiquement indiquées les fonctions électriques et mécaniques combinées pour réaliser à la fois les sécurités contre les explosions intempestives et le fonctionnement à l'impact ou en autodestruction en fin de trajectoire. Cette architecture se compose, dans l'exemple de mode de réalisation représenté, de quatre zones assurant chacune une ou plusieurs fonctions. La première zone consiste en un contact de pointe pour mise à feu à l'impact sur l'objectif, le dispositif d'amorçage de la fusée étant un allumeur électrique recevant une décharge capacitive lors de l'établissement du contact à l'impact. La zone 2 est constituée par un générateur électrique qui consiste en une pile thermique amorçable par un dispositif pyrotechnique à inertie0 La zone 3 comprend les circuits électriques d'alimentation de la capacité électrique de mise à feu du dispositif d'amor çage, éventuellement de retard du fonctionnement après impact, d'autodestruction temporisée et de commande du moteur pas à pas. La zone 4 comprend la chaîne pyrotechnique permettant la mise à feu de la charge explosive du projectile, avec le système mécanique mobile d'interruption de la continuité de cette chaîne, et le moteur pas à pas permettant le rétablissement de cette continuité. La tête 10 du projectile représenté à la figure 1 contient une chaîne pyrotechnique s'étendant entre une amarce électrique 12 et la charge explosive 14 du projectile. Cette chaîne pyrotechnique comprend par exemple un relais de transmission de détona- tion 16 et un détonateur 18. Lors du stockage en conservation du projectile, et pendant une certaine partie de la trajectoire de celui-ci une fois qu'il a été lancé, la sécurité pyrotechnique est assurée d'abord par une discontinuité de la chaîne pyrotechnique, le relais 16 étant maintenu isolé de l'amorce 12. Cette isolation peut être effectuée à l'aide d'un volet mobile 20 qui est pourvu d'une ouverture 22 qui, lorsque le volet mobile se déplace, peut rétablir la continuité de la chaîne pyrotechnique. Dans i'exemple de la figure 1, l'ouverture 22 contient le relaisl6 de transmission de détonation.Lorsque ltouverture 22 esten regard de l'amorce 12, la continuité de la chaîne pyrotechnique est établie ; au contraire, lorsque l'ouverture 22 est complètement isolée du logement contenant l'amorce 12, la chaîne pyrotechnique est interrompue. Le volet 20 est initialement maintenu dans une position où la chaîne est interrompue, grâce à une goupille 24, par exemple une goupille à inertie qui s'efface sous l'effet de l'accélération du projectile. Pendant le stockage du projectile, la sécurité pyrotechnique est également assurée par une inertie électrique due au générateur électrique 26 qui est constitué par une pile thermique amorçable pyrotechniquement par un allumeur a inertie 28. Lors du stockage, le générateur est parfaitement inerte ; il ne se met en service que lors du déclenchement de l'allumeur à inertie, et ce déclenchement ne peut avoir lieu que sous l'effet de l'accélération considérable obtenue au départ du projectile. La sécurité est donc déjà doublement assurée pendant la phase de stockage du projectile. Il est de plus nécessaire d'assurer une sécurité pendant le parcours du projectile dans le canon de lancement et au début de sa trajectoire balistique en dehors de ce canon. Cette sécurité est encore assurée par une neutralisation de la chaîne pyrotechnique, de deux manières, d'abord par un maintien pendant un certain temps du désalignement de la chaîne pyrotechnique, ensuite par un délai de mise sous tension de la pile servant à faire fonctionner l'allumeur électrique 12 et le moteur qui rétablira la continuité de la chaîne pyrotechnique. Au départ du projectile et sous l'effet de l'accélération longitudinale, la goupille à inertie 24 s'efface et libère le volet 20. Celui-ci va alors se déplacer, mais seulement sous l'action du moteur électrique 30 prévu dans la fusée, de sorte que le rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique n'aura lieu qu'au bout d'un certain temps. Le volet 20 est actionné par le micro-moteur 30 à l'aide d'une transmission par attaque directe ou par l'intermédiaire d'une pignonerie comportant la démultiplication compatible avec la temporisation souhaitée et avec les couples mis en jeu, compte tenu de ce que le volet 20 est soumis à des forces centrifuges. Le moteur 30 est un moteur pas à pas recevant d'un circuit de conversion, prévu dans la circuiterie 31 de la fusée, des impulsions de courant dont la fréquence, de préférence réglable, est choisie en fonction de la durée souhaitée pour le rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique. Le mouvement pas à pas du moteur est transmis au volet 20 par l'intermédiaire d'un pignon 32 serti sur l'axe du moteur 30 et d'un pignon 34 engrenant avec le pignon 32 et solidaire d'un axe 36 qui assure le déplacement du volet. Selon la constitution du volet, la transmission entre l'axe 36 et le volet est différente. Les figures 2 et 3 montrent, en coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 1, deux exemples de réalisation du volet 20. Sur la figure 2, le volet est constitué par un secteur tournant ; dans ce cas, l'axe 36 est simplement emmanché à force sur le volet 20 et sert à la fois d'axe de rotation au volet et d'arbre de transmission du moteur. Dans le cas de la figure 3, le volet est constitué par un tiroir coulissant, et l'axe 36 attaque par l'intermédiaire d'un pignon une crémaillère 38 solidaire du tiroir 20. Le volettiroir peut alors se déplacer en restant guidé par une glissière 40. On prévoit de préférence que le volet 20 se situe initialement dans une région où son centre de gravité a une position telle que les forces centrifuges tendent à maintenir le volet en position d'interruption de la chaîne pyrotechnique. A partir du moment où le moteur est actionné, il tend à déplacer le volet en s'opposant aux forces centrifuges, jusqu'à l'amener dans une région où la force centrifuge agit dans le même sens que le moteur en poussant le volet vers la position de rétablissement de la chaîne pyrotechnique. Eventuellement, on peut prévoir un moyen pour arrêter ou inverser le sens du courant dans le moteur lorsque le centre de gravité du système est parvenu à cette position où les forces centrifuges tendent à amener le système vers le rétablissement de la chaîne pyrotechnique. Ainsi, le moteur joue le r de frein et assure un complément de temporisation. Par ailleurs, une deuxième temporisation, qui agit de façon redondante avec la première, est due au délai de mise sous tension de la pile thermique 26. Il faut un certain temps pour que la tension engendrée par la pile, à partir du moment où son allumeur 28 la met en service, atteigne une valeur suffisante pour le fonctionnement de ltensemble de la fusée. Il est particulièrement avantageux que la courbe de montée en tension soit telle que la tension permettant le fonctionnement du moteur pas à pas 30 soit atteinte bien avant la tension nécessaire à l'obtention d'une charge capacitive suffisante pour la mise à feu de l'amorce électrique 12. Ainsi, on ne risque pas de déclencher l'allumage de ce dernier avant que le volet 20 soit venu en position d'armement. L'armement définitif de la fusée a lieu lorsque le volet 20 d'isolation a pris la position de rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique et lorsque la tension délivrée par la pile permet de charger la capacité qui sert à la mise à feu de l'amorce électrique 12. Cette capacité, non représentée, est prévue dans la circuiterie 31 de la fusée. La fusée étant armée, elle peut être & re mise à feu soit par un impact sur une cible, soit par autodestruction en fin de trajectoire. Lors d'un impact avec une cible, un contact de pointe ou d'ogive 42, en tête de la fusée, ferme la capacité chargée sur l'amorce 12 et provoque la mise à feu du projectile. Cette mise à feu peut être différée par une temporisation électrique prévue dans la circuiterie 31 de telle sorte que le projectile explose non pas au contact de l'objectif mais une fois qu'il a pénétré à l'intérieur. On peut prévoir également une autodestruction en fin de trajectoire, cette autodestruction étant déclenchée par un dispositif adéquat de la circuiterie 31, par exemple un retard d'une durée suffisante0 REVENDICATIONS 1.- Fusée pour projectile explosif, comprenant un dispositif d'amorçage, une chaîne pyrotechnique entre le dispositif d'amorçage et une charge explosive du projectile, et un système mécanique mobile d'interruption de la chaîne pyrotechnique, caractérisée par le fait qutil est prévu un micro-moteur électrique pour entraîner le système mécanique vers une position de rétablissement de la continuité de la chaîne pyrotechnique. 2.- Fusée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le moteur est un moteur pas à pas alimenté par des impulsions de courant. 3.- Fusée selon la revendication 2, caractérisée par le fait qu'il est prévu un moyen d'alimentation du moteur en courant impulsionnel de fréquence réglable pour régler la temporisation du rétablissement de la chaîne pyrotechnique. 4.- Fusée selon l'une des revendications I à 3, caractérisée par le fait qu'il est prévu une alimentation électrique par pile thermique amorçable pyrotechniquement , qu'il est prévu un allumeur électrique dans la chaîne pyrotechnique, et que le temps d'établissement de la tension nécessaire à l'alimentation du moteur électrique est inférieur au temps nécessaire à l'établissement d'une tension permettant le fonctionnement de l'allumeur. 5.- Fusée selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la pile thermique est amorçable par un dispositif pyrotechnique déclenchable par inertie sous l'effet d1une accélération aux au départ du projectile. 6.- Fusée selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le système mécanique est constitué par un secteur métallique tournant monté sur un axe lié au moteur et pourvu d'une ouverture permettant de mettre en communication thermique deux parties de la chaîne pyrotechnique. 7.- Fusée selon l'une des revendications 1 à 6; caractérisée par le fait que le système mécanique est constitué par un tiroir coulissant pourvu d'une ouverture de mise en communication de deux parties de la chaîne pyrotechnique, le tiroir étant pourvu d'un engrenage coopérant avec un pignon lié à l'arbre du moteur électrique. 8.- Fusée selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le système mécanique mobile présente un centre de gravité initialement placé à une position telle que les forcescentrifuges maintiennent le système dans une position d'interruption de la chaîne pyrotechnique. 9.- Fusée selon la revendication 8, caractérisée par le fait que le moteur pas à pas amène le système mécanique dans une position où le centre de gravité passe d'un côté où les forces centrifuges tendent à amener le système dans une position de rétablissement de la chaîne. 10.- Fusée selon la revendication 9, caractérisée par le fait qutil est prévu un moyen pour arrêter ou inverser le sens du courant dans le moteur lorsque le centre de gravité du système est parvenu à une position où les forces centrifuges tendent à amener le système vers le rétablissement de la chaîne pyrotechnique.