Brevet FR2471009A1 — publié le 19810612

La présente invention concerne un dispositif de communication d'ordres pyrotechniques et un procédé utili- sant ce dispositif. L'invention s'applique au domaine pyrotechnique et en particulier à un dispositif permettant de distribuer et de recevoir des ordres pyrotechniques à l'aide d'un cor- deau détonant, notamment dans une logique comportant plu- sieurs chaines pyrotechniques. Actuellement, dans une chaîne pyrotechnique à fonctions multiples, on utilise de nombreux raccords qui peuvent être de plusieurs types selon les fonctions qu'ils doivent accomplir. Ce sont des raccords droits ou à deux voies, des raccords à trois voies disposées en Y ou en étoile, des raccords à quatre voies. Ces raccords permet- tent de multiplier l'ordre pyrotechnique seulement par deux ou trois. Par ailleurs, ceux-ci nuisent à la fiabilité du système de par le nombre d'interfaces sollicités. De plus, dans une logique pyrotechnique du type de celles utilisées pour les missiles et/ou les lanceurs, les nombreuses fonctions pyrotechniques sont réalisées à partir de plusieurs signaux de départ. Ces derniers sont donnés par l'intermédiaire de bottiers d'armement compor- tant des actionneurs électriques et des amorces-détona- teurs. Le premier consomme de l'énergie électrique qui en- traîne souvent un problème de stockage à bord d'engins, les seconds renferment un explosif primaire d'utilisation dan- gereuse. L'ensemble du bottier offre de plus une masse non négligeable. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, notamment de permettre d'accomplir à l'aide d'un seul signal de départ de nombreuses fonctions pyrotechniques et de diminuer le nombre de raccords et-de bottiers d'armement. Elle a pour objet un dispositif de communication d'ordres pyrotechniques et un procédé utilisant ce disposi- tif. Ce dispositif se caractérise en ce qu'il est constitué par un raccord multivoies unique comportant un cordeau détonant enfermé dans un support muni d'ouvertures, en nombre égal au nombre de voies de communications, accom- plissant à partir d'un signal pyrotechnique, une pluralité de fonctions terminales. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque voie de communication comporte en regard des ouver- tures correspondantes, un relais pyrotechnique relié à une gaine de communication. Selon une autre caractéristique de l'invention, le cordeau détonant est un cordeau détonant de découpage en forme de dièdre, ou un cordeau détonant de transmission de section circulaire. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé de communication d'ordres pyrotechniques utili- sant le dispositif, conforme à l'invention, se caractérise en ce que la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant s'effec- tue par une entrée située à une des extrémités dudit cor- deau et par une sortie située à l'autre extrémité. Selon un premier mode de réalisation de l'inven- tion, la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, s'effectue par une entrée située dans l'angle aigu du dièdre du cordeau de découpage et par une sortie située également dans cet angle aigu. Cette communi- cation du signal pyrotechnique peut s'effectuer aussi par une entrée située sur le dos dudit cordeau. Selon un deuxième mode de réalisation de l'inven- tion, la communication d'un signal pyrotechnique au moyen du cordeau détonant de transmission s'effectue par une en- trée située sur la partie latérale dudit cordeau, et par une sortie située également sur la partie latérale. Lorsqu'on utilise un cordeau de découpage, on se sert de l'effet de charge creuse pour communiquer un signal ou ordre de départ à une pluralité de fonctions terminales. Dans le cas d'un cordeau de transmission, ce sont les effets latéraux de la détonation qui sont utilisés pour assurer cette communication. Avec un tel dispositif et un tel procédé, on li- mite d'une façon sensible le nombre d'interfaces pyro- techniques, lesquelles sont néfastes à la fiabilité du sys- tème. Par ailleurs, ce dispositif permet de communiquer plusieurs ordres pyrotechniques à partir d'un seul signal de départ et de limiter ainsi le nombre de boîtiers d'arme- ment sur un engin tel qu'un missile ou un lanceur. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux à l'aide de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limi- tatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles:. - la figure 1 représente schématiquement, selon un premier mode de réalisation de l'invention, une vue en coupe transversale d'un raccord multivoies; - la figure 2 représente schématiquement, selon l'invention, une vue à plus grande échelle des principaux éléments de la figure 1; - la figure 3a représente schématiquement, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, une vue en coupe transversale d'un raccord multivoies; - la figure 3b représente schématiquement, en section transversale, une variante du mode de réalisation de la figure 3; - la figure 4 représente schématiquement selon l'invention, une vue en coupe longitudinale du raccord mul- tivoies de la figure 1; - la figure 5 est un schéma représentatif d'un système de distribution d'ordres pyrotechniques, utilisé pour la séparation et l'éloignement de la coiffe d'un engin balistique, schéma permettant d'illustrer, dans un cas par- ticulier, les avantages obtenus par application de l'inven- tion (figure 5b) vis-à-vis de l'art antérieur (figure 5a). La figure 1 représente une coupe transversale ef- fectuée au niveau d'une voie de communication d'un raccord multivoies. Selon un premier mode de réalisation, le rac- cord multivoies est constitué d'un cordeau de découpage 1, logé dans une échancrure ayant exactement la forme géomé- trique dudit cordeau, et creusé dans un profilé 2, de ma- nière que le dièdre 3 formant le cordeau de découpage ait ses faces tournées vers des ouvertures 4, ménagées dans le couvercle 5, recouvrant le profilé 2, auquel il est étroi- tement fixé par tout moyen connu. Dans ces ouvertures 4 sont disposés des relais pyrotechniques 6 à chacun desquels est reliée une gaine de communication pyrotechnique 7. La figure 2 représente une vue à plus grande échelle des principaux éléments de la figure 1. Elle permet de mieux voir, entre autres, la forme du cordeau de décou- page. Les relais 6a destinés à amplifier le signal pyro- technique et à transmettre la détonation sont placés par rapport au cordeau de découpage la avec des jeux pyro- techniques 8 et 9 compatibles en fonction des effets sou- haités. Cette figure 2 permet de voir le cordeau de décou- page en forme de dièdre 3a, de même que le dos lOa dudit cordeau, ainsi que la gaine de communication pyrotechnique 7a reliée au relais 6a correspondant. La figure 3a représente une vue transversale ef- fectuée au niveau d'une voie de communication d'un raccord multivoies. Selon ce deuxième mode de réalisation, le rac- cord multivoies est constitué d'un cordeau de transmission 11, de section circulaire 13, logé dans une échancrure de même forme et creusée dans un profilé 12. Dans ce type de cordeaux, on utilise les effets latéraux pour communiquer un signal pyrotechnique à travers les ouvertures 14 ména- gées dans un couvercle 15, recouvrant le profilé 12 auquel il est étroitement fixé par tout moyen connu. Dans ces ou- vertures sont disposés des relais pyrotechniques 16 reliés chacun à une gaine de communication pyrotechnique 17. La figure 3b représente une-section transversale d'un raccord multivoies comportant un cordeau de transmis- sion 11, logé dans un profilé 12'. Ce raccord comprend qua- tre voies de communication d'un ordre pyrotechnique. Ces voies ou ouvertures 14 ménagées dans une pièce 15' sont disposées à 900 l'une de l'autre. Dans ce cordeau de trans- mission 11, ce sont bien les effets latéraux de la détona- tion qui sont utilisés pour assurer la transmission du si- gnal pyrotechnique. Bien entendu, le nombre de voies de communication et leur disposition sont adaptés aux transmissions souhai- tées. La figure 4 représente une vue en coupe longitu- dinale du raccord multivoies de la figure 1. Les ouvertures référencées de 20 à 40 ménagées dans le raccord multivoies, constituent vingt voies de communication d'un ordre pyro- technique de départ par l'intermédiaire du cordeau de dé- coupage de la figure 1 dont on utilise l'effet de charge creuse. Cette vue transversale permet de voir les différen- tes possibilités de communication d'un ordre pyrotechnique à l'aide d'un cordeau de découpage. La communication d'un signal pyrotechnique à par- tir d'un cordeau est réversible, c'est-à-dire que le signal peut arriver indifféremment par une des vingt voies, telle que la voie 20 représentée par la flèche F1, et peut être retransmis aux dix-neuf autres matérialisées par les flè- ches F2. De même le signal peut être déclenché à l'une des extrémités dudit cordeau comme représenté par la flèche F3, ou par le dos 10 dudit cordeau comme représenté par la flèche F5. Le cordeau peut alors retransmettre le signal pyrotechnique soit à l'autre extrémité dudit cordeau repré- sentée par la flèche F4, soit du côté de la charge creuse comme indiqué par les flèches F2. Mais ce cordeau ne re- transmet pas le signal par le dos dudit cordeau 10. Lorsque le signal est déclenché par le dos 10 dudit cordeau, comme indiqué par les flèches F5, et que ce signal est retrans- mis, à l'aide du cordeau, du c8té de la charge creuse comme indiqué par les flèches F2, on peut considérer que le cor- deau constitue un raccord multivoies à caractère unidirec- tionnel. Dans le cas d'un raccord à vingt voies, décrit précédemment, la communication du signal pyrotechnique aux différentes voies de communication peut être plus ou moins rapide selon l'endroit de la mise à feu. Si le signal de départ est donné à l'une des extrémités du cordeau, comme représenté par la flèche F3, ou au niveau de la voie 20, comme représenté par la flèche Fl, la transmission du si- gnal pyrotechnique sera pour ainsi dire instantanée pour les voies 21, 22..., mais cette transmission, pourtant ra- pide, s'étalera dans le temps pour les voies suivantes. Ceci permet de régler la séquence des fonctions terminales comme on le désire. Il en est de même pour la mise à feu par le dos du cordeau, mise à feu qui peut avoir lieu à n'impor- te quel endroit du dos du cordeau, suivant les effets sou- haités. Dans les exemples décrits précédemment, le cor- deau détonant de découpage et/ou de transmission est dispo- sé dans un profilé rectiligne. Cette configuration n'est pas exclusive et toute forme géométrique peut être envisa- gée dans les limites d'utilisation dudit cordeau. On donnera maintenant un exemple de mise en oeu- vre de la présente invention qui permettra, par comparaison à l'art antérieur et en référence à la figure 5, de mieux mettre en évidence ses différents avantages. L'exemple choisi concerne la séparation et l'éloignement de la coiffe d'un engin balistique. Jusqu'à ce jour, pour effectuer les différents ordres pyrotechni- ques de l'exemple précité, on a utilisé une centrale d'or- dres électriques 50, commandant en premier lieu deux boi- tiers d'armement 60 et 70 référencés sur la figure 5a. Le premier bottier 60 organise la découpe circulaire entre la case d'équipements du dernier étage de l'engin et la coiffe de celui-ci. Le bottier se compose d'un actionneur électri- que 61 de verrouillage et/ou de déverrouillage, d'une bar- rière située à l'intérieur du boîtier 62, entre des amor- ces-détonateurs 63 et une chaîne pyrotechnique 64. Celle-ci comprend deux voies: une voie normale et une voie de secours aboutissant à un cordeau découpeur 65a. Les amorces sont chargées en explosif primaire. Le deuxième bottier 70 comportant les mêmes élé- ments que le premier boîtier d'armement, commande la décou- pe longitudinale de la coiffe, de la base du cône vers la pointe pour former deux demi-coquilles, par l'intermédiaire d'une chaîne pyrotechnique 74 équipée de deux raccords trois voies 77, 78 et aboutissant à deux cordeaux décou- peurs 75a et 76a. De plus, la centrale d'ordres électriques comman- de deux impulseurs 80q et 90a permettant l'éloignement des deux demicoiffes. Chaque impulseur fixé sur chacune de celles-ci part avec elle. Ces impulseurs sont constitués d'un actionneur électrique 81 ou 91 de verrouillage et/ou de déverrouillage, d'une barrière disposée à l'intérieur de l'impulseur 82 ou 92, entre un inflammateur 83 ou 93 et une tuyère d'impulseur 84 ou 94. En conséquence, la découpe de la coiffe d'un en- gin balistique suivie, à peu d'intervalle, par son éloigne- ment, exige actuellement deux boîtiers d'armement, quatre actionneurs électriques, quatre amorces-détonateurs et deux inflammateurs et, au moins, deux raccords trois voies. En utilisant le procédé de communication d'ordres pyrotechniques selon l'invention, on aboutit, pour l'exem- ple cité, à la suppression d'un bottier d'armement, de trois actionneurs électriques, de deux amorces-détona- teurs, des deux inflammateurs et des raccords trois voies. Par la suppression de trois actionneurs électri- ques, on améliore notoirement le bilan électrique. En ef- fet, la disposition à bord d'un engin, d'une certaine quan- tité d'énergie électrique, est liée à la quantité de piles stockées. Plus on a besoin d'énergie électrique, plus il faut de piles pour en obtenir. Diminuer le nombre d'action- neurs conduit donc à disposer d'une plus grande quantité d'énergie électrique, et en corollaire conduit à disposer d'un espace plus important et à bénéficier d'un gain en masse appréciable, conforté par la suppression d'un bottier d'armement. De plus, le procédé selon l'invention permet de supprimer les amorces-détonateurs d'un boitier d'armement ainsi que les inflammateurs des impulseurs. Ceci améliore la sécurité du système, car ces éléments sont chargés habi- tuellement en explosif primaire, d'emploi dangereux, néces- sitant la disposition d'une barrière entre ceux-ci et la chaîne pyrotechnique. Enfin, l'élimination des raccords trois voies li- mite d'une façon sensible le nombre d'interfaces pyro- techniques néfastes à la fiabilité du système. Dans la solution utilisant le procédé selon l'in- vention représenté schématiquement par la figure 5b, un seul boîtier d'armement 100, comportant un actionneur élec- trique 101, une barrière disposée à l'intérieur du bottier 102, entre les amorces-détonateurs 103 et une chaîne pyro- technique 104 assure la mise à feu d'un cordeau détonant de découpage formant un raccord multivoies 105. Les autres éléments référencés restent inchangés. REVENDICATIONS 1. Dispositif de communication d'ordres pyro- techniques appartenant à au moins une chaîne pyrotechnique, caractérisé en ce qu'il est constitué par un raccord multi- voies unique comportant un cordeau détonant (1 ou 11), en- fermé dans un support muni d'ouvertures (4 ou 14) en nombre égal au nombre de voies de communication, accomplissant à partir d'un signal pyrotechnique une pluralité de fonctions terminales. * 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le cordeau détonant est un cordeau de décou- page (1) en forme de dièdre (3). 3. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le cordeau détonant est un cordeau de trans- mission (11) de section circulaire (13). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 3, caractérisé en ce que chaque voie de commu- nication comporte en regard de chaque ouverture (4 ou 14) correspondante un relais pyrotechnique (6 ou 16) relié à une gaine de communication (7 ou 17). 5. Procédé de communication d'ordres pyrotechni- ques utilisant le dispositif selon l'une quelconque des re- vendications 1 à 4, caractérisé en ce que la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant (1 ou 11) s'effectue par une en- trée située à une des extrémités dudit cordeau et par une sortie située à l'autre extrémité. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant de dé- coupage (1) s'effectue par une entrée située dans l'angle aigu du dièdre (3) du cordeau, et par une sortie située également dans cet angle aigu. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant de dé- coupage (1) s'effectue par une entrée située sur le dos (lO)dudit cordeau. 8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant de transmission (11) s'effectue par une entrée située sur la partie latérale dudit cordeau, et par une sortie située également sur la partie latérale..