Brevet FR2483598A2 — publié le 19811204

FR 2483598 A2 19811204 FR 8110478 A 19810526 La présente invention concerne un allumeur élec- -trique, notamment destiné aux munitions d'artillerie, selon le brevet principal. L'allumeur est du type qui comprend deux corps conducteurs de l'électricité, séparés par un corps isolant avantageusement formé de verre ou d'une ma- tière céramique, les corps conducteurs et le corps isolant délimitant une surface commune d'extrémité sur.laquelle un mince organe est disposé afin qu'il relie électriquement les corps conducteurs, et une charge pyrotechnique est comprimée au contact de l'organe intermédiaire de connexion et est destinée à s'allumer lorsque l'organe est chauffé par cir- culation d'un courant électrique. La demande de brevet français n0 78.11 395 déposée le 18 avril 1978 par la Demanderesse décrit un allumeur électrique de ce type dans lequel les corps conducteurs, le corps isolant et l'organe de connexion sont liés afin qu'ils forment une construction mécaniquement robuste qui n'est pratiquement pas affectée par les variations de tem- pérature des corps, dans une plage prédéterminée. L'organe de connexion comporte au moins une mince couche métallique appliquée directement sur la surface commune d'extrémité des corps, cette surface étant très lisse, et l'organe de connexion a des dimensions telles que sa résistance et en conséquence la chaleur qu'il peut dégager, peuvent être prédéterminées avec précision. La charge pyrotechnique est de préférence directement au contact de l'organe de conne- xion, à une pression relativement élevée. Un allumeur électrique de ce type peut être uti- lisé dans divers types de munitions afin qu'il provoque la détonation électrique de là charge des munitions. Par exemple, la charge placée dans un projectile peut détoner à la suite d'un contact par choc ou d'un dispositif sem- blabled'activation reliant un condensateur chargé à l'al- lumeur. La résistance de l'organe de connexion peut être réglée à une valeur prédéterminée par formation d'espaces dans des parties déterminées des couches mé- talliques. Ces espaces sont formés de préférence par gravu- re au laser. Bien que ces procédés connus de gravure au la- ser rendent possible la détermination de la valeur de la ré- sistance avec une très grande précision, les dispositifs né- cessaires sont très complexes et coûteux. L'organe de connexion peut porter une mince couche interne (par exemple de verre, de SiO2 ou analogue) en plus des couches métalliques afin que la résistance mécanique et les propriétés électriques de l'allumeur du type précité soient encore améliorées, comme décrit dans le brevet prin- cipal. La mince couche inerte est placée directement sur la couche métallique supérieure et la charge pyrotechnique est maintenue directement au contact de la couche inerte, sous une pression relativement élevée. Un avantage de cette structure est que la couche inerte protège les couches mé- talliques contre les détériorations mécaniques et améliore- la connexion des couches métalliques à la surface sous- jacente. La couche inerte-protège en outre les couches mé- talliques contre la corrosion. L'invention concerne un allumeur électrique du type précité, c'est-à-dire comportant une couche inerte placée sur une ou -plusieurs couches métalliques, qui est encore moins sensible aux interférences provoquées par le rayonnement électromagnétique et l'électricité statique. L'invention concerne aussi un allumeur électrique dans lequel le réglage de la résistance de l'organe de con- nexion est plus commode que la gravure précitée au laser. Plus précisément, selon l'invention, l'organe de connexion électrique des corps conducteurs de l'allumeur comporte, en plus d'une ou plusieurs. couches métalliques et d'une couche inerte, une mince couche métallique directe- ment placée sur la couche inerte, la résistance de l'organe de connexion étant réglée à la valeur convenable par oxyda- tion de la couche métallique placée sousla couche inerte et adjacente à celle-ci. La couche métallique mince constitue une masse virtuelle constituant un blindage contre les radiations électromagnétiques. Par rapport à la couche inerte, la mince couche forme un bon conducteur de la chaleur si- bien que la chaleur dégagée dans les couches métalliques -sous-jacentes, - sous l'action des impulsions électriques perturbatrices, peut être plus facilement dissipée. La mince couche "ra- - lentit" dans une certaine mesure le fonctionnement de l'al- lumeur électrique c'est-à-dire augmente sa sécurité vis-a- vis d'un allumage accidentel de la charge pyrotechnique provoqué par une impulsion unique d'interférence due à une- charge électrostatique. La couche dont la résistance est réglée par oxy- dation est de préférence formée d'un métal qui s'oxyde fa- cilement, par exemple le tantale ou l'aluminium. La couche métallique peut être oxydée par mise en oeuvre d'un procédé connu, par exemple par oxydation à - l'étuve. Le degré d'oxydation et en conséquence la valeur - de la résistance, dépend de la durée de l'opération d'oxy- dation si bien que la valeur voulue pour la résistance de l'organe de connexion peut être obtenue très simplement. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels -'la figure 1 est une coupe verticale d'un allu- meur électrique selon l'invention; et: - la figure 2 est une coupe verticale agrandie d'une partie de l'allumeur de la figure 1. - - La figure - représente un allumeur électrique 1 monté dans un orifice 2 d'une paroi 3 qui entoure une - charge d'un projectile d'artillerie tel qu'un obus ou une roquette. L'orifice a un épaulement 4 destiné à retenir l'allumeur dans la paroi lorsque le projectile est soumis à des forces élevées d'accélération après la mise à feu. L'allumeur lui-même une partie élargie 5 qui prend appui contre l'épaulement 4 par l'intermédiaire d'un manchon isolant 6 qui peut résister aux chocs mécaniques pendant l'opération de mise à Jeu. La partie élargie 5 de l'allumeur comporte une partie inférieure rétrécie 7 destinée à la connexion de l'allumeur à une source d'énergie électrique. Ce dispo- sitif est connu cependant et on ne le décrit donc pas. L'allumeur électrique comporte en outre un pre- mier corps conducteur de l'électricité 8 sous forme d'un manchon cylindrique par exemple formé d'acier inoxydable ou d'une autre matière conductrice de l'électricité. Un second corps conducteur de l'électricité 9 sous forme d'une tige allongée,disposé coaxialement dans le manchon 8, est placé en haut de la partie élargie 5. Ce second corps et la partie élargie 5 elle-même sont formés d'une matière conductrice de l'électricité, par exemple un alliage à base de fer ou de nickel. Les corps 8 et 9 sont fixés l'un par rapport à l'autre par l'intermédiaire d'un corps isolant de l'électricité, formé de verre, de porcelaine ou d'une autre matière semblable. Le premier corps 8 a, à son extrémité inférieure, une configuration telle qu'il forme un-flasque 11 qui prend appui, par l'intermédiaire d'un anneau isolant 12, à la surface de l'extrémité supérieure de la partie élar- gie 5 de l'allumeur. Le premier et le second corps conducteur 8 et 9 et le corps isolant 10 ont une surface plane commune 13 d'extrémité sur laquelle sont disposées un certain nombre de couches qui ne sont pas représentées en détail sur la figure 1 mais qui sont décrites dans la suite du présent mémoire en référence à la figure 2. Une composition pyro- technique classique 14 est comprimée sur la couche supé- rieur, -avec une pression élevée. La composition est enfer- mée dans une capsule 15, par exemple d'aluminium, ayant une partie 16 qui est repliée sur le flasque il afin que la composition pyrotechnique soit maintenue sous pression élevée contre la surface 13 d'extrémité. Uné bague 17de montage est placée dans l'orifice 2 afin qu'elle repousse la partie I6 de la capsule en con- tact intime avec le flasque 11 et que la capsule 15 garde une position convenable lorsqu'elle est soumise aux forces élevées de retardement appliquées au cours de la mise en place d'une cartouche. La bague 17 est avantageusement for- mée d'acier inoxydable et elle est retenue dans l'orifice 2 par une déformation 18 de la paroi 3 ou par un taraudage formé dans l'orifice 2. Un joint torique 19 est placé entre la capsule 15 et le premier corps 8 afin que la composition pyrotechnique 14 soit protégée de manière étanche contre l'humidité, la poussière,etc. La figure 2 représente en détail l'organe 20 de connexion qui relie électriquement les corps 8 et 9. Ce corps 20 comporte une ou plusieurs couches métalliques relative- ment minces 21 et 22 liées à la surface commune très lisse 13 d'extrémité des corps 8 et 9 et du corps isolant 10. Une couche supplémentaire 23 d'une matière inerte est placée sur les couches métalliques 21, 22, comme décrit dans le brevet principal. Contrairement aux allumeurs électriques connus dans lesquels la valeur convenable de la résistance est dé- terminée par découpe d'espaces dans les couches métalliques, un tel espace portant la référence 24 dans le brevet prin- cipal, les couches réalisées selon l'invention forment un élément conducteur de l'électricité qui n'est pas découpé. Cette découpe d'espaces dans une ou plusieurs des couches métalliques est remplacée par la formation de la couche métallique supérieure 22 au moins en une matière oxydable qui permet un réglage exact de la résistance par oxydation. Un exemple d'une telle matière oxydable est le tantale, mais on peut aussi utiliser l'aluminium. L'oxydation contrôlée de la couche métallique su- périeure 22 permet la détermination de sa résistance sans utilisation d'un appareil complexe de gravure au laser. L'obtention de la valeur convenable de la résistance est très facile par simple réglage de la durée de l'oxydation. Lorsque la couche de tantale a été oxydée, la couche iner- te est déposée afin qu'elle empêche tout vieillissement et touteoxydation supplémentaire imprévue de la couche de tan- tale. La couche métallique supérieure continue 22 constitue un meilleur support pour des couches supplémentaires telles que la couche inerte 23, notamment dans le cas des couches minces. Bien qu'on ait représenté les couches métalliques de la figure 2 sous forme continue, c'est-à-dire sans les espaces connus, la résistance de l'organe de connexion peut être réglée à une valeur prédéterminée par combinaison des deux procédés. Ainsi, l'une quelconque des couches 21 ou les deux peuvent comporter des espaces et la couche métal- lique supérieure, c'est-à-dire la couche de tantale, peut être oxydée. Même lorsqu'un appareil de gravure au laser est nécessaire pour la formation des espaces, l'appareil utilisé peut être plus simple car la précision avec laquel- le les espaces sont gravés peut rester relativement faible, et le réglage final de la valeur-de la résistance peut être obtenu par oxydation de la couche 22 de tantale. Comme l'indique la figure 2, l'organe-20 de con- nexion comporte aussi une autre couche 25 placée sur la couche inerte 23. Comme.la-totalité de la surface supé- rieure de la couche est au contact de la charge pyrotech- nique, il est important que la couche soit formée d'un mé- tal qui résiste mécaniquement et chimiquement à l'action de la poudre de la charge pyrotechnique. La couche est donc de préférence formée d'or ou d'argent. L'épaisseur de cette couche est inférieure ou égale à 1 micron environ, c'est- à-dire que la couche est de préférence appliquée directement sur la couche inerte par évaporation sous vide. L'utilisation d'une telle mince couche métallique supplémentaire donne un fonctionnement électrique relative- ment plus "lent" de l'allumeur. La mince couche joue le rôle d'une masse virtuelle et forme un blindage de l'allumeur contre le rayonnement électromagnétique. La couche a aussi de bonnes propriétés de conductibilité thermique si bien que la chaleur dégagée dans les couches métalliques sous- jacentes sous l'action d'impulsions électriques perturba- trices peut être plus facilement dissipée. La constante de temps de l'allumeur électrique peut être réglée à la valeur convenable par variation de l'épaisseur de la couche inerte et de la mince couche métallique externe. REVENDICATIONS 1. Allumeur électrique destiné à des munitions d'ar- tillerie, selon l'une quelconque des revendications du bre- vet principal, du type qui comprend deux corps conducteurs (8, 9) de l'électricité, un corps isolant (10) placé entre les deux corps conducteurs, ces derniers et le corps isolant déli- mitant une surface commune d'extrémité, un organe de con- nexion, conducteur de l'électricité, disposé sur la surface commune d'extrémité et reliant les corps conducteurs, et une charge pyrotechnique (14) comprimée au contact dudit organe de connexion et destinée à être allumée par la.chaleur dé- gagée dans l'organe de connexion lorsqu'un courant électri- que y circule, cet organe de connexion étant liée à la surface commune d'extrémité, ledit allumeur étant caracté- risé en ce que l'organe de connexion comporte au moins une - couche métallique (22) dont la valeur de la résistance est pré- déterminée par oxydation de cette couche, une couche (23) d'une matière inerte disposée directement sur cette première cou- che métallique, et une mince couche métallique (24) disposée directement sur la couche inerte. 2. Allumeur 'selon la revendication 1, caractérisé en ce que la mince couche (24) disposée directement sur la couche inerte est formée d'une matière ayant une conductibilitEé thermique élevée et qui résiste à l'action de la charge pyrotechnique. 3. Allumeur-selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'épaisseur de la mince couche métallique (,24) disposé directement sur la couche inerte ne dépasse pas un micron. 4. Allumeur selon l'une quelconque des-revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la couche métallique oxydable (22) est formée de tantale ou d'aluminium. 5. ce la 6. 1 u une ée Allumeur selon la revendication 2, caractérisé en que la mince couche métallique (24) disposée directement sur couche inerte est formée d'or ou d'argent. Allumeur selon l'une quelconque des revendications , caractérisé en ce-que l'organe de connexion comporte première et une seconde couche métallique (21, 22),.la première 2483598S couche étant liée à la surface commune d'extrémité et la seconde couche formant la couche oxydée et étant déposée sur la première couche métallique.