Brevet FR2465191A1 — publié le 19810320

La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux fusées de proximité pour engins balistiques. Les fusées de proximité sont montées sur les engins balis- tiques pour détecter la présence d'une cible et pour mettre à feu une charge explosive portée par l'engin lorsque celui-ci est suffisamment près de la cible. Les fusées de proximité fonctionnant par effet capacitif comprennent des électrodes d'émission et de réception et des circuits électroniques de commande associés et, afin que la fusée fonctionne de façon efficace il est nécessaire de blinder les électrodes par rapport aux circuits électroniques par un écran qui est séparé des électrodes par une couche diélectrique. Les zones de l'écran et des électrodes et leurs positions relatives doivent être agencées avec des tolérances très étroites si l'on veut éviter un défaut de mise à feu de la charge ou un fonctionnement intempestif. En outre, de petites modifications dans la zone efficace ou dans les positions relatives des électrodes peut affecter défavorablement les circuits électroniques de commandE associés ce qui nécessiterait de prévoir une commande sur une plage beaucoup plus importante qu'il serait autrement nécessaire et réduirait de façon correspondante l'efficacité et la fiabilité de la fusée. Selon une construction de la technique antérieure, les électrodes sont placées séparément sur une couche diélectrique après sa formation autour de l'écran. Ceci présente l'inconvénient que la relation entre les électrodes ne peut être commandée avec précision et qu'en fonctionnement des signaux parasites sont ap- pliqués à l'électronique de commande. L'invention vise à remédier à cet inconvénient. Elle a donc pour objet un procédé pour réaliser un ensemble de fusée de proximité de type comprenant un ensemble d'électrodes séparé d'un écran par une couche diélectrique, caractérisé en ce qu'il consiste à fixer l'ensemble d'électrodes à une première partie de la couche diélectrique selon une configuration prédéter- minée et à connecter ensuite l'ensemble d'électrodes et le matériau diélectrique à un écran. L'invention a également pour objet un ensemble de fusée de proximité, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'électrode séparé d'un écran par une couche diélectrique formée de deux parties, une première partie associée à l'écran et une seconde 2 4'65 191 partie sur laquelle est fixé l'ensemble d'électrodes suivant une configuration prédéterminée. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivrefaite en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: - la Fig. 1 est une vue en perspective d'un premier stade de fabrication d'un écran d'un premier mode de réalisation d'un ensemble de fusée de proximité - la Fig. 2 est une vue en perspective d'un chapeau d'ex- trémité utilisé pour la fabrication du premier mode de réalisation de fusée; - la Fig. 3 est une vue en perspective d'un stade de fabrication d'une première partie d'une couche diélectrique du premier mode de réalisation de fusée - la Fig. 4 est une vue en plan développée d'une seconde partie d'une couche diélectrique et d'un ensemble d'électrodes du premier mode de réalisation de fusée; - la Fig. 5 est une vue en perspective de la couche diélectrique et de l'ensemble d'électrodes de la Fig. 4 auquel on a donné une forme tronconique; - la Fig. 6 est une vue en perpsective d'un moule montrant le moulage d'une gaine extérieure du premier mode de réalisation de fusée; - la Fig. 7 est une vue latérale en élévation, partielle- ment en coupe du premier mode de réalisation de fusée terminé; - la Fig. 8 est une vue latérale en élévation d'un second mode de réalisation de fusée de proximité; et - la Fig. 9 est une vue de devant de l'ensemble de la Fig. 8. En se référant tout d'abord à la Fig. 1, un écran tron- conique 11 (Fig. 2) est réalisé en bobinant à spires jointives un mince fil de cuivre étamé 12 sur un mandrin conique 13 (repré- senté en traits mixtes). Le mandrin 13 est usiné avec précision pour présenter la conicité requise. L'enroulement de fil 12 est ensuite enduit d'un flux contenant de l'étainen poudre et chauffé de manière à amal- gamer l'étain se trouvant dans le flux avec celui du fil 12 et à fixer ainsi les spires adjacentes ensemble pour former un tube tronconique rigide. Le chauffage est poursuivi pendant que le 3 en' A 6 5. 191 surplus d'étain et de flux s'écoule de la surface du fil 12. Ce procédé de fabrication de l'écran 11 permet d'obtenir un écran présentant un bon fini interne (étant donné que le fil 12 est maintenu étroitement contre la surface du mandrin 13) et d'une épaisseur précise qui est à peu près égale au diamètre du fil 12 utilisé. En se référant ensuite aux Fig. 2 et 3, un petit chapeau conique 14 en matière plastique formant carcasse est réalisé en en- roulant une feuille de matière plastique 15 de même épaisseur que celle de l'écran terminé 11 autour de la pointe du mandrin conique. Le joint entre les bords de la feuille 15 est réalisé au moyen d'un ruban adhésif 17 très mince en matière plastique. Le chapeau 14 est fixé au petit diamètre d'extrémité de l'écran il par un ruban adhé- sif en matière plastique 31 pour constituer la carcasse conique. L'élément conique défini par l'écran 11 et le chapeau 14 est alors supporté par le mandrin conique 13. Une première partie d'une couche diélectrique 18 est ensuite formée autour de la surfa- ce externe de l'ensemble conique en enroulant à spires jointives un fil de nylon 19 autour de l'écran il et du chapeau 14. L'épais- seur du fil de nylon 19 qui est bobiné en hélice, détermine de fa- çon précise l'épaisseur de la première partie de la couche diélec- trique 18. Celle-ci constitue un sous-ensemble de l'écran. En se réferant à la Fig. 4, un ensemble d'électrodes compre- nant une électrode d'émission 21 et deux électrodes de réception 22 est réalisé sous forme d'un circuit imprimé sur une feuille diélec- trique 20 revêtue de cuivre. La feuille diélectrique 20 constitue la seconde partie de la couche diélectrique. Une image de l'ensemble d'électrodes est formée sur le revêtement de cuivre par réduction photographique d'un modèle agrandi pour obtenir une précision maxi- male et la feuille diélectrique 20 revêtue de cuivre est ensuite décapée suivant cette image. La feuille diélectrique 20 a la forme d'un tronc de cône développé et, après ébarbage, la feuille est rou- lée pour former un sous-ensemble tronconique 23,les bords 24 de la feuille 20 étant assemblés par un mince ruban adhésif en matière plastique 25. Ainsi qu'on peut mieux le voir à la Fig. 5, l'électro- de d'émission 21 est disposée vers la pointe du sous-ensemble 23 tandis que les électrodes de réception 22 sont situées du côté de sa base. Les dimensions du sous-ensemble 23 sont telles qu'il s'adap- te étroitement sur la première partie de la couche diélectrique 18. 4 2 A 6 5191 La première partie de la couche diélectrique 18 est imprégnée d'un adhésif approprié et le sous-ensemble 23 est emmanché sur l'écran. L'adhésif est ensuite traité pour coller ensemble les première et seconde parties 18 et 20 de la couche diélectrique.Des zones locali- sées des électrodes 21, 22 sont étamées et de petits bouchons de liège 26 sont fixés sur ces zones en des points appropriés de maniè- re à faciliter la connexion des électrodes 21-, 22 à l'équipement électronique associé. L'ensemble de l'écran il avec la couche diélectrique 18, 20 et les électrodes 21, 22 est inserré dans un moule 27 contenant de la résinereprésenté à la Fig. 6. On traite ensuite la résine ou on lui permet de durcir de manière à former une couche protectrice ou gaine 28 enrobant l'ensemble. Selon une variante la gaine 28 peut être formée par un procédé de moulage par injection. Les bouchons 26 présentent une épaisseur telle qu'ils s'adaptent entre les électro- des 21, 22 et le moule 27 de manière à ménager de petits trous dans la gaine moulée lorsque les bouchons 26 sont retirés. Une fois l'ensemble retiré du moule 27, la base de la gaine 28 est ébarbée pour l'amener aux dimensions requises et les bouchons de liège 2'6 sont enlevés. La gaine 28 assure que l'écran 11, la couche diélectrique 18 et les électrodes 21, 22 sont maintenus dans des positions relatives fixes. L'ensemble de fusée de proximité achevé est représenté à la Fig.7. Après formation de l'ensemble, les circuits électroniques de commande de la fusée sont disposés à l'intérieur de celui-ci. Puis l'ensemble est fixé à l'extrémité avant d'un engin balistique de manière que l'ensemble constitue le nez conique de l'engin. En se réferant ensuite aux Fig. 8 et 9, il est représenté un second mode de réalisation d'un ensemble de fusée de proximité, les parties communes à ces figures et aux Fig. 1 à 7 portant les mêmes références. Dans ce mode de réalisation, la seconde partie de la couche diélectrique porte une quatrième électrode 32 de forme conique, qui recouvre le nez de l'ensemble de fusée de proximité. Ce second mode de réalisation de fusée est construit de la manière décrite ci-dessus en référence aux Fig. 1 à 7. On remarquera que l'écran il peut être fabriqué de manière différente de celle décrite ci-dessus en référence aux dessins. L'écran il peut être réalisé par électroformage, repoussage de mé- tal, pulvérisation de métal, moulage par injection, enroulement d'une feuille métallique ou usinage. En outre, la première partie de la 21i 65191 couche diélectrique 18 peut être réalisée par moulage par injec- tion, moulage de compounds, au moyen d'une feuille unique ou composite, par pulvérisation ou revêtement au trempé ou par électrophorèse. On-remarquera en outre qu'il n'est pas nécessaire de for- mer l'écran 11 avant la première partie de la couche diélectrique 18. La première partie de la couche diélectrique 18 peut être formée par l'un quelconque des procédés décrits ci-dessus et l'écran il peut être formé ensuite sur la surface de la couche 18 par l'un quelconque des procédés décrits. De plus, il n'est pas essentiel de former la couche dié- lectrique en deux parties. L'objet de l'invention est de fixer les électrodes 21, 22 dans des positions relatives fixes avant la construction de l'ensemble de fusée de proximité. Ceci peut être obtenu en fixant les électrodes 21, 22 à une feuille de matériau diélectrique de caractéristiques requises (en l'espèce comme repré- senté à la Fig. 4) en donnant à la feuille une forme conique ou une autre forme désirée et en formant ensuite l'ensemble d'écran sous forme d'écran métallique sur la surface interne de la couche diélectrique. On notera enfin que les électrodes 21, 22 peuvent être formées sur la couche diélectrique autrement que par des techniques de circuits imprimés. Les électrodes 21, 22 peuvent être plaquées sur la couche ou décapées après blacage ou être formées par pulvéri- sation de métal avec des masques appropriés. On a trouvé que les procédés de construction de l'ensemble tels que décrits ci-dessus en référence aux dessins annexés permettent d'obtenir des tolérances étroites pour les zones et les positionqrelatives des écrans et des électrodes et qu'ils sont reproductibles avec ces tolérances étroites. L'ensemble réalisé d'après les procédés précités, incorporé à une fusée de proximité permet d'obtenir une fusée qui fonctionne de façon fiable et précise du fait que les variations des positions relatives entre les électrodes et l'écran sont reduites sinon totalement évitées. De plus, étant donné que l'ensemble d'écran et d'électrodes, lorsqu'il est pourvu d'une gaine, peut lui-même définir le nez conique d'un engin balistique, on obtient d'impor- tantes réductions de poids de l'engin et un espace maximal à l'in- térieur du nez conique pour y loger les circuits de commande électronique. 6 E-'191R R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de fabrication d'un ensemble de fusée de pro- ximité du type comprenant un ensemble d'électrodes séparé d'un écran par une couche diélectrique, caractérisé en ce qu'il consis- te à fixer l'ensemble d'électrodes à au moins une partie de la couche diélectrique suivant une configuration prédéterminée et à connecter ensuite l'ensemble d'électrodes et le matériau diélectri- que à un écran. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à former la couche diélectrique en deux parties, une première partie associée à l'écran pour constituer celui-ci et une seconde partie à laquelle est fixé l'ensemble d'électrodes. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former la seconde partie de la couche diélectrique sous forme d'une feuille plane de matériau diélectrique, à fixer l'ensemble d'électrodes sur la feuille de matériau diélectrique et à relier ensuite cette seconde partie de la couche diélectrique à ladite première partie de la couche diélectrique. 4. Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la stade de fixation de l'ensemble d'électrodes sur la feuille de matériau diélectrique consiste à revêtir la feuille de matériau diélectrique d'un revêtement conducteur et à décaper par un procédé photochimique le revêtement pour former l'ensemble d'élec- trodes. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4,caractérisé en ce qu'il consiste à former l'ensemble d'électrodes sous forme de plusieurs électrodes séparées. 6. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former l'écran et à former ensuite la première partie de la couche diélectrique sur l'écran. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le stade de formation de l'écran consiste à enrouler un fil conducteur sur un mandrin, les spires adjacentes de l'enroulement étant en contact et à relier ensuite les spires ensemble pour cons- tituer un écran rigide. 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que le stade de formation de la première partie de la couche diélectrique consiste à enrouler un fil dié- lectrique autour de l'écran. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'écran est tronconique et en ce qu'il consiste en outre à connecter une carcasse conique à l'extrémité de plus petit dia- mètre de l'écran et à enrouler le diélectrique autour de l'écran et de la carcasse pour obtenir la première partie de la couche diélectrique sous forme conique. 10. Procédé suivant les revendications 3 et 9 considérées dans leur ensemble, caractérisé en ce que la feuille de matériau diélectrique à la forme d'un tronc de cône développé, et en ce qu'il consiste en outre à rouler la feuille de matériau diélectriq. qui porte l'ensemble d'électrodes sous forme d'un tronc de cône et à fixer ladite seconde partie tronconique sur la première partie conique de la couche diélectrique. 11. Procédé suivant la revendication 10, caractérisé en ce qu'il consiste à recouvrir la première partie conique de la couche diélectrique d'un adhésif diélectrique avant de fixer ladite second partie tronconique de matériau diélectrique sur celle-ci. 12. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le stade de formation de la première partie du diélectrique sur l'écran consiste à revêtir une surface de l'écran avec un matériau diélectrique. 13. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'il consiste à former la première partie de la couche diélectriqu et à former ensuite l'écran. 14. Procédé suivant la revendication 13, caractérisé en ce que le stade de formation de l'écran consiste à déposer un revê- tement conducteur sur la surface de la première partie de la couche diélectrique. 15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il consiste à recouvrir l'ensemble d'électrodes avec une gaine protectrice une fois que les première et seconde parties de la couche diélectrique ont été reliées ensemble. 16. Procédé suivant la revendication 15, caractérisé en ce que le stade de revêtement de l'ensemble d'électrodes consiste à insérer ledit ensemble dans un moule contenant une résine et à permettre ensuite à la résine de durcir pour constituer ladite couche protectrice. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 15 ou 16, caractérisé en ce qu'il consiste à laisser des zones de 8,'191 l'ensemble d'électrodes non recouvertes par la couche protectrice. 18. Ensemble de fusée de proximité, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'électrodes séparé d'un écran par une couche diélectrique formée de deux parties, une première partie associée à l'écran et une seconde partie sur laquelle l'ensemble d'électrodes est fixé selon une.configuration prédéterminée. - 19. Ensemble suivant la revendication 18, caractérisé en ce qu'il est conique ou à peu près conique, l'écran étant formé par une couche tronconique intérieure de matériau conducteur, la couche diélectrique étant conique ou à peu près conique et recouvrant l'écran et l'ensemble d'électrodes recouvrant la couche diélectrique. 20. Ensemble de fusée suivant l'une quelconque des re- vendications 18 et 19, caractérisé en ce que l'écran est constituée par une série de spires d'un fil conducteur reliées entre-elles. 21. Ensemble de fusées suivant l'une quelconque des revendications 18 à 20, caractérisé en ce-que la première partie de la couche diélectrique est constituée par une série de spires jointives d'un fil diélectrique. 22. Ensemble de fusée suivant la revendication 19 prise ensemble avec l'une quelconque des revendications 20 et 21, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes comprend trois zones de matériau conducteur, une première zone tronconique vers l'extré- mité de plu4etit diamètre de l'ensemble et deux secondes zones s'étendant axialement sur une même longueur et ayant à peu près la forme de demis troncs de cônes. 23. Ensemble de fusées suivant la revendication 22, caractérisé en ce qu'il est prévu une quatrième zone de matériau conducteur qui est conique et qui recouvre l'extrémité de l'ensemble.