Brevet FR2495761A1 — publié le 19820611

FUs3 D'OGIVE POUR PROJECTIVE LARGABLE ET PROJECTILE COMPRENANT UNE TEUE FUSEE. L'invention se rapporte aux fusées pour projectiles largables munis au moins d'un câble d'activation ; elle concerne, plus précisément, une fusée d'ogive du type comprenant une éolienne permettant l'armement différé de la chainae pyrotechnique du projectile et un générateur d'ordre de mise à feu de cette chalande pyrotechnique. Une fusée d'ogive pour projectile largable, tel qu'une bombe d'aviation, a pour fonction d'armer le projectile dans un délai prédéterminé suivant l'instant de largage, puis, consécutivement de générer un ordre de mise à feu au contact, ou tout au moins à proximité, de l'objectif visé. L'activation de la fusée est effectuée à l'instant du largage, généralement par l'intermédiaire d'un câble actionné par la séparation entre la munition et le véhicule porteur. Dans les fusées d'ogive du type considéré ici, il est connu de constituer le moyen d'armement de la chalande pyrotechnique du projectile par une éolienne, sensible au mouvement relatif de l'air, cette éolienne étant libérée à l'instant de largage par la traction du câble d'activation relié au véhicule porteur et de munir cette fusée d'un générateur d'ordre de mise à feu incluant un détecteur sensible à l'objectif visé. Par ailleurs, on démontre que, pour certaines configurations de tir, ou certains types d'objectifs ou dans le cas des munitions particulières, il est avantageux de surélever le centre de l'explosion de la charge dans le but d'accroitre l'efficacité de la munition. Â cet effet, on peut utiliser soit un détecteur de proximité de type électromagnétique, optique, capacitif ou autre, soit encore un détecteur d'impact placé à l'extrémité d'une perche de longueur choisie en fonction de l'efficacité cherchée. On connaît les difficultés de mise en place de tels détecteurs qui tiennent, entre autres, à la compatibilité aérodynamique, mécanique, électrique ou électromagnétique, entre l'éolienne de commande de sécurité d'éloignement et le détecteur de proximité ou de contact assurant la génération de l'ordre feu. L'invention concerne une fusée associant au mieux l'éolienne effectuant la temporisation d'éloignement et le détecteur de contact ou de proximité de l'objectif assurant la génération de l'ordre de mise à feu. En outre, la conception de la fusée permet l'emploi d'une coiffe étanche assurant la protection de l'éolienne et d'un mécanisme d'armement, c'est-àdire l'étanchéité pendant le stockage et l'emport sous avion et l'immunité au givrage pendant le vol. La fusée décrite est du type à détecteur de contact placé à l'extrémité d'une courte perche. Les caractéristiques décrites sont applicables à tout autre fusée de conception éventuellement modulaire dans laquelle la perche et le détecteur de contact sont remplacés par un détecteur de pro ximité de forme et dimensions extérieures sensiblement identiques. La fusée d'ogive selon l'invention comprend un corps de fusée équipé de ses éléments classiques : amorce et relais pyrotechniques, dispositif de temporisation, etc ... dans lequel est disposée une éolienne accouplée au dispositif de temporisation, l'axe de rotation de cette éolienne étant sensiblement parallèle à ltaxe longitudinal de la fusée et notablement décalé transversalement de cet axe ; ce corps de fusée comprenant un conduit d'air situé à la hauteur des pales de l'éolienne et comportant une embase de fixation de la fusée sur l'ogive du projectile et une perche permettant d'assurer le logement du générateur d'ordre de mise à feu, éventuellement par l'intermédiaire d'un manchon de longueur prédéterminée ; la fusée étant carénée par une coiffe étanche comportant une trappe arrachable reliée au câble d'activation et localisée en regard du conduit d'air du corps de fusée. Dans une fusée d'ogive, selon l'invention, la coiffe étanche assure une protection parfaite de la fusée pendant les périodes de stockage et le vol d'emport du projectile, le décalage transversal de l'éolienne permets d'une part, de dégager suffisamment les pales du manchon portant le générateur d'ordre de mise à feu et, d'autre part, de libérer un passage dans le but d'assurer les liaisons électriques entre le générateur d'ordre et l'amorce de la charge pyrotechnique. D'autres caractéristiques et avantages que procure l'invention apparattront dans la description détaillée d'un mode de réalisation d'une fusée d'ogive faite en regard des figures annexées ; sur ces figures, des références numériques identiques se réfèrent à des éléments semblables. La Figure 1 représente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation d'une fusée d'ogive conforme à l'invention. ba Figure 2 représente, en vue latérale, les détails de construction de la coiffe de la fusée. La Figure 3 représente, selon une vue en coupe, la perche axiale de la fusée. La Figure 4 représente, selon une vue en coupe, un mode de construction d'un moyen de verrouillage de l'éolienne de la fusée. La Figure 5 représente, selon une vue en coupe, un mode de construction d'un moyen de blocage de la trappe arrachable. Dans la description qui suit, les composants classiques de la fusée, tels que les éléments pyrotechniques, le mécanisme d'armement de l'amorce de mise à feu, etc ... qui ne font pas partie de }'invention et sont parfaitement connus des spécialistes de l'armement ne seront pas décrits mais, seulement, indiqués dans leurs relations avec les moyens de l'invention. La Figure 1 représente, selon une vue en coupe, un mode de construction d'un moyen de blocage de la trappe arrachable. Dans la description qui suit, les composants classiques de la fusée, tels que les éléments pyrotechniques, le mécanisme d'armement de l'amorce de mise à feu, etc ... qui ne font pas partie de l'invention et sont parfaitement connus des spécialistes de 11 armement ne seront pas décrits mais, seulement, indiqués dans leurs relations avec les moyens de l'invention. La Figure 1 représente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation d'une fusée d'ogive conforme à l'invention. La fusée d'ogive(1)est disposée à la pointe (12) de l'ogive d'un projectile (2) dont on a représenté uniquement une faible partie de l'enveloppe (3) qui contient la charge explosive (4) ; la fusée comprend les éléments suivants - un corps de fusée (5) équipé de ses éléments classiques non représentés, et un réducteur de vitesse de rotation couplé à un mécanisme d'armement d'une amorce pyrotechnique, en outre, ce corps de fusée porte une éolienne (6) montée sur un roulement à billes (7), - une embase filetée (8) rigidement liée au corps de fusée, permettant la fixation de la fusée sur la pointe d'ogive du projectile, cette embase contenant des charges relais (9 et 10) et supportant un renforçateur pyrotechnique (11) d'amorçage de la charge explosive du projectile, - une tête de fusée (12) de forme c8nique, rigidement liée au corps de fusée permettant l'accou plement de la fusée à un générateur d'ordre de mise à feu de l'amorce de la channe pyrotechnique, par exemple au moyen d'un filetage (12a). L'ensemble rigide constitué par le corps et la tête de la fusée est caréné par une coiffe métallique (13), étanche, de forme cglindro-cônique, L'éolienne (ó) comprend un rotor (14) muni de pales (15) à sa périphérie ; ce rotor est monté sur un axe (16) libre de tourner autour d'un axe (A-h') sensiblement parallèle à l'axe longitudinal (X-x') de la fusée, cet axe (A-A') étant décalé transversalement de l'axe (X-X') ; l'axe du rotor de cette éolienne est muni d'un pignon de sortie (17) permettant son accouplement au réducteur de vitesse de rotation mentionné précédemment. Dans le corps et la tete de la fusée est ménagé un conduit d'air (18) situé à la hauteur des pales de l'éolien- ne. Les éléments de la fusée peuvent être réalisés en alliage léger, toutefois il peut être préférable de réaliser l'éolienne en un matériau plastique selon une technique de moulage. La figure 2 représente, selon une vue latérale, les détails de construction de la coiffe étanche (13). Cette coiffe comporte une trappe arrachable (19) située en regard du conduit d'air (18) déjà décrit ; elle est délimitée par des amorces de déchirure (20) et elle est munie d'une borne d'arrachage (21) à laquelle est attaché un câble d'activation (22) relié au véhicule porteur par l'intermédiaire d'un pontet de guidage (23) fixé sur l'enveloppe du projectile ou, selon une variante de réalisation possible, par l'intermédiaire d'un anneau de guidage porté par l'embase de la fusée. Un mode de réalisation d'une trappe hermétique arrachable suivant des amorces de déchirure a déjà été décrit dans la demande de brevet français nO 80 16123, déposée le 22 Juillet 1980, par la Demanderesse. En se reportant à la figure 1, on voit, en tireté, la trappe en position escamotée. On décrira, maintenant, le fonctionnement de la fusée d'ogive représentée sur les figures 1 et 2. Le projectile (2) équipé de sa fusée d'ogivs (1) étant installé sur le véhicule porteur; à l'instant de largage de celui-ci, le câble d'activation (22) de la fusée exerce une force de traction sur la borne d'arrachage (21) de la trappe (19) qui se découpe suivant les amorces de déchirure (20) permettant ainsi de découvrir le conduit d'air (18), la trappe venant en position ouverte, comme indiqué en tireté sur la figure 1. le flux d'air, dont la direction d'écoulement est représenté par des flèches, imprime une rotation de ltéolienne(6)qui, à travers le réducteur de vitesse de rotation, actionne le dispositif d'armement de l'amorce pyrotechnique. Le délai d'armement dépend des paramètres suivants : la vitesse de rotation de l'éolienne, le rapport de transformation du réducteur et la course du mécanisme d'armement ; les grandeurs de tous ces paramètres pouvant être aisément établies et fixées à la construction. La figure 3 représente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation du moyen permettant d'accoupler un générateur d'ordre de mise à feu à la tête de fusée. Ce moyen comporte essentiellement un manchon métallique (24) à l'extrémité duquel est monté le générateur d'ordre de mise à feu (25), l'ex- trémité opposée comportant, par exemple, un filetage (26) adapté à un filetage identique réalisé sur la tête de fusée. Le générateur d'ordre de mise à feu comporte des liaisons électriques (27) avec l'amorce pyrotechnique logée dans le corps de fusée ; le dé- tecteur sensible de ce générateur d'ordre de mise à feu peut être du type piézoélectrique sensible à un impact, et la longueur du manchon est fonction de la hauteur dont on veut surélever le centre de l'explosion.On peut noter toutefois que, selon la nature de l'objectif visé, le détecteur d'impact peut être remplacé par un détecteur de proximité électromagné- tique, optique ou capacitif. Dans la pratique, le manchon (24) est aussi appelé "perche axiale" ou encore "nez de fusée". Si l'on se reporte à nouveau à la figure 1, on voit que le décaiage transversal de l'éolienne (6) libère un emplacement dans la tête (12) et le corps (5) de la fusée, permettant de ménager, diamétralement opposé à l'axe (16) de l'éolienne, un passage (28) pour les liaisons électriques (27) entre le générateur d'ordre situé à l'extrémité de la perche axiale et l'amorce pyrotechnique logée dans le corps de la fusée. La figure 4 représente, selon une vue en coupe, un mode de réalisation d'un moyen de verouillage de l'éolienne qui s'escamote au moment de l'arra chage de la trappe (19). Ce moyen de verrouillage comprend essentieflement une languette (29) qui, lors de l'opération de montage de la coiffe métallique (13) sur le corps et la tête de fusée, stenga- gera entre les pales (15) de l'éolienne. Dans ce mode de réalisation, cette languette peut être maintenue par l'écrou de fixation (30) de la borne d'arrachage (21) de la trappe, ou par tout autre moyen équivalent, soudure ou rivetage par exemple. Sur cette figure 4, on voit plus clairement que la face interne de la coiffe est recouverte par une couche (31) d'un matériau plastique, celuici recouvrant également le moyen de verrouillage (29) de l'éolienne, conférant ainsi une parfaite étanchéité de la coiffe, y compris les amorces de déchirure de la trappe. La face interne de la coiffe comporte un moyen permettant de positionner correctement la trappe arrachable (19) en regard du conduit d'air (18) ; ce moyen de positionnement comprenant au moins une protubérance 31a qui s'emboite dans une empreinte réalisée dans la tête d'ogive (12). Au cours du vol d'emport du projectile, la fusée peut être soumise à des variations de pression atmosphérique , relativement importantes, du fait des variations d'altitude du vol ; il en résulte des efforts sur la coiffe et plus particulièrement sur la trappe arrachable ; ces efforts peuvent être limités si l'on munit la fusée d'un clapet d'équilibrage (32) de la pression, comme représenté sur la figure 1 où ce clapet est logé dans la paroi de l'embase (8) de la fusée. Une fusée d'ogive pour projectile, telle qu'elle vient d'être décrite, peut éventuellement comporter diverses sécurités mécaniques complémen- taires qui seront éliminées lors de l'installation du projectile sur le véhicule porteur. Ce sont, par exemple, une sécurité de blocage du générateur d'ordre de mise à feu, ou encore de sécurité du blocage du mécanisme d'armement de l'amorce pyrotechnique, celle-ci étant généralement constituée par un doigt escamotable engagé dans ce mécanisme d'armement.Dans la fusée d'ogive, selon l'invention, il est possible de munir la trappe arrachable d'une sécurité de blocage représentée sur la figure 5, cette sécurité comprenant : une bague (33) disposée sur le manchon (24) du générateur d'ordre ; cette bague est munie d'un doigt (34) qui est engagé dans la borne d'arrachage (18) de la trappe, le doigt et la borne sont entravés par une goupille escamotable (non représentée), cette goupille étant reliée à une chaînette (35) attachée à la bague (35) et portant une étiquette d'instruction (36), comme connu en soi. Cette sécurité de trappe doit être éliminée lors de l'opération d'installation du projectile sur l'avion porteur. Selon une autre variante de réalisation de la languette de blocage (34) de l'éolienne, celle-ci peut être constituée par une tige souple engagée dans les pales de l'éolienne et la conduite d'air (18), la longueur de cette tige souple étant telle que la libération de l'éolienne nécessite le basculement complet de la trappe arrachable. On voit maintenant plus clairement les avantages que procure l'invention : la fusée est totalement étanche et les risques accidentels de givrage de l'éolienne sont complètement éliminés, ce qui confère à la fusée une fiabilité intrinsèque ; la perche axiale perturbe peu l'alimentation en air de l'éolienne et permet de déporter suffisamment le générateur d'ordre de mise à feu dans le but d'accroitre la hauteur du centre d'explosion ou encore, dans le cas de l'utilisation d'un détecteur de proximité électromagnétique, de découpler celui-ci de l'éolienne, ce découplage pouvant être encore augmenté si l'entrée du conduit d'alimentation en air de l'éolienne est munie d'une grille métallique. Du fait du mode de basculement de la trappe arrachable, les éventuels dépôts de givre adhérant aux parties frontales et latérales de la trappe, sont entrainés en dehors. du champ de l'éolienne. Le détecteur d'ordre de mise à feu peut être réalisé sous une forme modulaire en disposant, à la base du manchon, un moyen de connexion électrique désaccouplable. D'autre part,. la rigidité du moyen de fixation du manchon support du détecteur d'ordre de mise à feu permet de disposer d'une perche relativement longue. Le mode de malisation d'une fusée d'ogive conforme à l'invention a té donné à titre descriptif, mais nullement limitatif, et certaines variantes de construction pourront y être apportées, notamment : le mode de fixation de la fuses sur l'ogive du projectile, le moyen d'accouplement de la perche axiale à la tête de fusée, la nature des matériaux de construction, l'emplacement du clapet d'équilibrage de la pression, la forme des éléments, etc ... De plus, la trappe arrachable peut être conçue de telle sorte que son basculement complet ne soit pas physiquement possible dans les conditions normales d'impact du projectile, soit en raison de la proximité du pylone support attaché au vahicule porteur, soit à l'adjonction sur ce véhicule d'un élément de sécurité ou d'interdiction de basculement total. Une fusée d'ogive, conforme à l'invention, trouve son application, bien que non exclusive, dans les bombes d'aviation ; c'est-à-dire dans des projectiles contenant une charge militaire, ces bombes pouvant tomber en chute libre apyres largage par le véhicule porteur, ou être munies d'un moyen de guidage sur l'objectif visé, ou encore comporter un système d'autopropulsion et/ou un moyen de freinage tel qu'un parachute. REVENDICATIONS 1. Fusée d'ogive (1) pour projectile largable (2) muni d'un câble d'activation (22), du type comprenant une éolienne d'armement (6) de la chalande pyrotechnique du projectile et un générateur d'ordre (25) de mise à feu de cette channe pyrotechnique, caractérisée en ce qu'elle comprend les éléments suivants : - un corps de fusée équipé (5) rigidement lié, d'une part à une embase de fixation (8) sur l'ogive du projectile (3) et, d'autre part, une tête de fusée (12) comportant un moyen de fixation axial du générateur d'ordre ; ce corps de fusée portant l'éolienne dont l'axe (A-A') de rotation (16), sensiblement paral lèle à l'axe longitudinal (X-X') de la fusée est décalé transversalement de celui-ci, et comportant un conduit d'air (t8) situé au ni veau des pales (15) de l'éolienne. - une coiffe étanche (15) de carénage de la fusée comportant une trappe arrachable étan che (l9), disposée en regard du conduit d'air, cette trappe étant munie d'une borne d'arra chage (21) reliée au câble d'activation. 2. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que, dans le but de permettre le passage des liaisons électriques (27) entre le générateur d'ordre de mise à feu et la channe pyrotechnique, elle comprend un conduit de passage (28) transversalement opposé à l'axe de l'éolienne. 3. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le générateur d'ordre de mise à feu (25) est disposé à 11 extrémité d'un manchon (24) accouplé au moyen de fixation axial de la tête de fusée. 4. Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le générateur d'ordre (25) est un détecteur d'impact dont les liaisons électriques (27) avec la channe pyrotechnique traverse axialement le manchon (24) puis le conduit de passage (28) pratiqué dans la fusée. 5. Fusée selon la revendication 3, caractérisée en ce que le générateur d'ordre de mise à feu (25) est un détecteur de proximité dont les liaisons électriques (27) avec la charge pyrotechnique traversent axialement le manchon (24) puis le conduit de passage (28) pratiqué dans la fusée. 6. Fusée selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le générateur d'ordre de mise à feu peut être du type modulaire connecté au corps de fusée par des liaisons électriques et mécaniques désaccouplables. 7. Fusée selon la revendication 1-, caractérisée en ce que la trappe arrachable bascule d'avant en arrière autour d'un axe perpendiculaire à celui de la fusée et situé à l'arrière du conduit d'air. 8. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la trappe arrachable comporte au moins une amorce de déchirure (20). 9. Fuse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la trappe arrachable comporte, sur sa par tie intérieure, un moyen mécanique de verrouillage (29) de l'éolienne. 10. Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen mécanique de verrouillage de l'éolienne est une languette engagée entre les pales de l'éolienne. 11. Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le moyen mécanique de verrouillage de l'éolienne est une tige souple engagée entre les pales de l'éolienne et dans le conduit d'air du corps de lafuse'e. 12. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la borne d'arrachage de la coiffe comprend un logement permettant l'introduction d'un doigt de blocage (34) amovible. 13. Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la coiffe de la fusée est de forme cylin dro-c 8nique. 14. Futée selon la revendication 1, caractérisée en ce que la fusée est munie d'un clapet (32) d'équilibrage de la pression interne de la fusée. 15. Projectile largable, caractérisé en ce qu'il est équipé d'une fusée d'ogive selon l'une des revendications 1 à 14.