Brevet FR2521280A1 — publié le 19830812

La présente invention se rapporte à des fusées et à des missiles ou engins spéciaux; plus particulièrement, elle concerne généralement et a essentiellement pour objet un dispositif formant structure de support d'aile escamota- ble, éclipsable, rétractable ou repliable et notamment téles- copique, destinée à de tels missiles ou engins spéciaux et pouvant être érigée ou déployée par action de ressort L'in- vention vise aussi les diverses applications et utilisations résultant de la mise en oeuvre d'un tel dispositif ainsi que les systèmes, ensembles, appareils, équipements et installa- tions et notamment missiles ou engins spéciaux qui en sont pourvus. Beaucoup de fusées et de missiles ou engins spé- ciaux utilisent une certaine forme d'aile ou de structure stabilisatrice pour stabiliser et guider le missile pendant le vol Des missiles sont fréquemment emmagasinés et lancés à partir de lanceurs tubulaires et sont fréquemment déployés ou tirés à partir d'aéronefs ou d'autres missiles ou engins spéciaux Dans de telles circonstances, il est fréquemment nécessaire de rendre minimal l'espace ou la place destiné au missile jusqu'à ce qu'il soit lancé Des ailes repliables de divers types et configurations ont été employées dans le passé pour rendre minimal l'espace ou l'encombrement requis pour de tels missiles. L'exigence primordiale concernant l'espace nécessi- te que les structures d'aile repliables, es- camotables, éclipsables ou rétractables soient repliables z ô désirable que la structure d'aile repliable ait des carac- téristiques de vol très efficaces et, en mrme temps,soit re- pliable jusqu'àoccuper un espace ou encombrement minimal. C'est par conséquent le but primordial de la pré- sente invention de créer une structure de support d'aile perfectionnée pour des ailes rétractables. Conformément à l'aspect principal ou la caraçté- ristique essentielle de la présente invention, une struc- ture de suo Tort d'aile télescopique, pour une structure d'aile rétractable et extensible ou déployable, comprend des éléments formant étrésillons télécospiques inté- rieurs et extérieurs comportant un étrésillon avant ou de bord d'attaque et un étrésillon arrière ou de bord de fuite, articulés chacun de façon pivotante par une ex- trémité interne, à un axe fixe d'articulation ou de charniè- re et comprenant des éléments tubulaires télescopiques in- térieurs et extérieurs, les éléments internes étant chevil- lés à un axe flottant d'articulation ou de charnière et étant télescopiquement comprimés jusqu'à une position coli- néaire en ayant des ressorts hélicoïdaux disposés à l'inté- rieur des éléments tubulaires formant étrésillon S pour solliciter ces éléments vers la position pleinement déployée en extension. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques,détails et avantages de celle-ci apparat- tront plus clairement à la lecture de la description expli- cative qui va suivre en se reportant aux dessins schémati- ques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limi- tatif illustrant un mode de réalisation spécifique actuel- lement préféré de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un missile auquel est incorporée une structure d'aile à érec- tion ou déploiment automatique; la figure 2 est une vue-agrandie de coté en élévation d'une unit 6 formant une seule aile érigée ou dé- ployée; la figure 3 est une vue de dessus en plan de l'un L- té formant aile; la figure 4 représente une vue en coupe transver- sale prise suivant la ligne de section 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue en coupe transversale prise suivant la ligne de section 5-5 de la figure 3; la figure 6 est une vue en coupe, semblable à la figure 4 mais avec l'aile repliée et un couvercle de re- tenue mis en place; la figure 7 est une vue agrandie en coupe trans- versale prise suivant la ligne de section 7-7 de la figure 2; j la figure 8 est une vue agrandie en coupe trans- versale prise suivant la ligne de section 8-8 de la figure 2; la figure 9 est une vue agrandie en coupe trans- versale prise selonla ligne de section 9-9 de la figure 6; la figure 10 représente une vue en perspective des moyens de jonction et d'alignement d'étrésillons d'aile; et la figure 11 est une vue en perspective d'un agencement de verrouillage d'étrésillon d'aile. En se reportant aux dessins, il y est représenté sur la figure 1, un missile ayant un corps généralement cylindrique 10 avec un cône 12 formant nez ou pointe avant et une pluralité d'ailes 14 s'étendant radialement vers l'extérieur et s'étendant vers l'extérieur depuis une plura- lité de fentes 16 disposées circonférentiellement et s'éten- dant longitudinalement dans le corps 10 Une pluralité d'ai- -lettes ou d'ailerons de guidage ou de direction ou gouverne 18 s'étendent radialement vers l'extérieur depuis î'extré- mité de queue ou arrière du corps du missile. Le missile peut avoir toute forme appropriée de systèmes de guidage et de propulsion et toute configura- tion requise de la tète ou ogive de charge offensive Le missile peut être lancé de toute manière appropriée comme par exemple depuis des véhicules terrestres ou des sites au sol, des aéronefs ou depuis d'autres missiles ou engins spéciaux Les développements d'économie d'espace ou d'en- combrement selon la présente invention ont cependant été principalement mis au point pour usage dans des missiles transportés par d'autres missiles, dans lesquels l'espace et la fiabilité sont des exigences primordiales. Les ailes peuvent avoir une configuration appro- priée quelconque, le mode de réalisation représenté ayant une configuration généralement triangulaire L'aile est construite en une matière fexible ou pliable telle qu'un nylon ou dacron léger et est découpée et cousue de maniè- re qu'elle épouse de façon précise l'ensemble d'étrésillons de support dans sa position déployée en extension. L'ensemble ou système d'aile est autonome ou in- dépendant et constitue une unité modulaire complètement actionnable qui peut être montée amoviblement dans le corps de fusée en étant positionnée pour le déploiement en exten- sion ou l'escamotage ou la rétraction de l'aile à travers une fente prévue dans le corps de fusée L'ensemble d'aile comprend un logement en gouttière 20 ayant une fente al Longée 22 delargurmultiple s'étendant suivant la longueur du logement. Le logement 20 a une configuration extérieure épousant sen- siblement la forme de la surface du missile et comprend des moyens, qui seront décrits,comprenant un couvercle disponi- ble ou Jetable pour recouvrir l'ouverture pour l'aile ré- tractée Le corps formant logement 20 comprend une plaque de base 24 comme on peut le voir au mieux sur les figures 7 à 9 La plaque de base 24 est détachable du logement 20 et sert de structure d'attache principale aux étrésillons d'aile La plaque de base 24 fixe également par serrage, pin- cement ou coincement l'étoffe de revêtement ou le tissu de recouvrement d'aile entre la plaque de base et le loge- ment. Le logement est d'une profondeur et d'unelargeur permettant de recevoir et de contenir ou d'enfermer l'ensem- ble d'étrésillons d'aile rétracté et le recouvrement en tis- su ou étoffe de celui-ci et comprend un couvercle démontable ou détachable 26 tel qu'indiqué sur la figure 9 pour recou- vrir la poche par l'aile rétractée. L'ensemble d'étrésillons de support pour le tissu d'aile est visible au mieux sur la figure 4 et comprend un ensemble d'étrésillon avant monté de façon pivotante ou articulé sur une console ou chape d'articulation avant 28 montée sur l'extrémité avant de la plaque inférieure 24 et un étrésillon arrière ou de bord de fuite monté de fa- çon pivotante sur une console ou chape d'articulation arriè- re 30 fixée à la plaque inférieure 24 L'étrésillon avant comprend un élément tubulaire d'étrésillon externe inférieur 32 monté de façon pivotante ou articulé à la console ou chape 28 et recevant télescopiquement unélément d'étrésillon tubulaire interne 34 qui est fixé de façon pivotante au moyen d'un axe d'articulation 36 par l'extrémité extérieure à l'étrésillon arrière ou de bord de fuite Un ressort de compression 38 est monté dans l'alésage des deux éléments tubulaires respectivement inférieur 32 et supérieur 34 et s'étend sensiblement surtoute la longueur de ceux-ci Ce ressort est depréférence sous une compression suffisante dans sa position la plus externe pour maintenir l'étrésil- lon dans sa position déployée en extension dans des condi- tions ou circonstances normales. L'étrésillon arrière ou de bord de fuite est sensiblement identique à l'étrésillon avant ou de bord d'attaque et comprend un élément d'étrésillon tubulaire inférieur 40 articulé à la console ou chape d'articulation et recevant télescopiquement un élément d'étrésillon tubulaire interne ou tubulaire supérieur 42 Un ressort de compression 44 est confiné à l'intérieur de l'alésage des éléments tubulaires et s'étend sensiblement sur toute la longueur de ceux-ci et est similairement sous compression dans sa position la plus externe pour retenir l'étrésillon dans sa position déployée en extension. En se reportant à la figure 10, l'extrémité ex- térieure de l'élément d'étrésillon interne 34 comprend un élément bifurqué formant chape ou fourche d'articulation 46 recevant un élément formant tenon d'articulation 48 de l'élément d'étrésillon interne 42. Chaque étrésillon est pourvu d'un organe de blo- cage ou verrou de maintien en extension ou anti-rétraction pour empêcher la charge d'aile de comprimer l'étrésillon. Ces verrous sont constitués sous la forme de pattes ou lan- guettes 50 et 52 respectivement sur les étrésillons inter- nes 34 et 42 Comme cela est indiqué au mieux en détail sur la figure 11, ce verrou d'étrésillon consiste en réalité d'un petit doigt ou d' une petite patte ou languette formé en découpant une fente étroite en forme de U dans la paroi de l'élément d'étrésillon supérieur Le doigt ainsi formé est resté fléchi ou repoussé vers l'extérieur en ayant son extrémité libre pointant ou orient&vers l'extrémité ouver- te de l'étrésillon supérieur 34 ou 42, de façon que, lors- que il est sollicité vers l'extérieur, il entre en prise avec l'extrémité extérieure de l'élément d'étrésillon ex- terne 32 ou 40 L'extrémité libre est pliée ou fléchie vers l'extérieur et légèrement tordue d'approximativement 10 et spécifiquement située au-dessus de l'extrémité extérieu- re de l'étrésillon inférieur quand l'aile est dans sa posi- tion érigée, sortie ou déployée Le verrou d'étrésillon est de préférence situé sur le côté inférieur de l'élément d'étrésillon en étant éloigné du recouvrement en tissu ou revêtement en étoffe pour empêcher ou éviter d'endommager celui-ci mais il est positionné de façon à être comprimé ou pressé par le doigt dans la position débloquée ou déconnec- tée en dessous du diamètre intérieur de l'élément d'étrésil- lon inférieur pour permettre une rétraction intentionnelle de l'étrésillon. Au moins l'un des étrésillons doit être pourvu d'un moyen de verrouillage ou de blocage anti-rotation pour em- pêcher une rotation accidentelle des éléments d'étrésillon externes lorsque les étrésillons sont dans une position colinéaire ou rétractée En se référant aux figures 6 et , des verrous anti-rotation sont prévus et chacun consiste respectivement en des tourillons ou tétons 54 et 56 s'éten- dant vers l'extérieur depuis l'élément d'étrésillon supérieur dans une position pour s'engager dans des fentes 58 et 60 à l'extrémité extérieure des éléments d'étrésillon inférieurs 32 et 40 lors de la rétraction complète de l'ensemble d'étré- sillon jusqu'à la position colinéaire telle que représentée sur les figures 6 et 10 Bien que deux verrous soient repré- sentés, à raison d'un pour chaque étrésillon, un seul verrou pourrait servir à cette fin dans la plupart des cas. En se reportant maintenant à la figure 4, un res- sort à lame 62 est disposé ou monté sur la plaque de base 24 et disposé directement en dessous de l'ensemble d'étrésil- lons pour venir en contact avec l'ensemble d'étrésillons et appliquer une force à celui-ci en dessous de l'axe ou de la cheville d'articulation 36 lors du repliement des étré- sillons jusqu'à' la position rétractée telle que représen- tée sur la figure 6 Ce ressort 62 produit une poussée ou force initiale vers l'extérieur sur les étrésillons en les empêchant de se bloquer dans la position rétractée. Le recouvrementde toile ou en tissu 66 de l'aile, comme précédemment décrit, est conformé pour entourer ou en- velopper la structure d'étrésillons et comprend une portion de base ou portion formant jupe 67 qui est fixée au logement d'aile 20 en étant serrée, pincée ou coincée entre la plaque de base 24 et le logement et comprenant des plaques péri- phériques de serrage ou de pincement 64 comme on peut le voir sur les figures 8 et 9 Celles-ci assurent une fixa- tion sûre de la toile ou étoffe d'aile à la structure d'aile. L'aile, décrite ci-dessuspeut être rétractée ou escamotée en une position repliée et roulée à l'intérieur du logement d'aile comme cela est indiqué sur la figu- re 9 Ceci'est accompli en comprimant les verrous d'étré- sillon et en appliquant une force à l'extrémité ou au bout de l'aile dans un sens tel qu'elle comprime ou rétrac- te télescopiquement les deux étrésillons Les étrésillons deviennent progressivement plus courts et pivotent autour des axes d'articulation inférieurs jusqu'à ce qu'ils attei- gnent la position entièrement repliée ou rétractée dans laquelle ils snnt colinéaires et placés contre la plaque de base 24 comme cela est représenté sur les figures 6 et 9. En ce point, les ressorts de compression 38 et 44 dans les deux étrésillons, sont complètement comprimés jusqu'à une position très proche de leuts hauteurs pleines ou à spires jointives, dans laquelle position ils fournissent leur force maximale Les étrésillons étant dans cette position, la force élastique ou de ressort est cependant orientée dans une direction colinéaire ou coaxiale à ceux-ci et ne tend pas à forcer les ailes à s'ouvrir, c'est-à-dire à les repousser en position déployée ou sortie Afin d'amorcer le déploiement des ailes, il est nécessaire de solliciter ou forcer l'étrésillon à s'écarter de cette position Ceci est accompli au moyen du ressort à lame 62 appliquant une force sollicitant ou repoussant les étrésillons sur une petite distance vers l'extérieurde façon que les ressorts de compression, dans les étrésillons, agissent pour amener rapidement ou brusquement l'aile vers l'extérieur jusqu'à sa position entièrement sortie ou déployée en extension. Le ressort 62 est positionné et conformé, comme cela est indiqué sur les figures 4, de façon que, quand les étré- sillons sont dans une position entièrement rétractée telle que représentée sur la figure 6, le ressort est chargé ou bandé pour procurer une force initiale pour le déploiement des étrésillons et de l'ensemble d'aile en extension. Un couvercle d'aile largable ou libérable 26 est destiné à s'étendre par-dessus et à recouvrir la struc- ture d'aile repliée comme cela est visible au mieux, par exemple, sur les figures 6 et 9 Le couvercle d'aile 26 comprend une plaque allongée généralement rectangulaire recouvrant l'ouverture du logement quand l'aile y est re- pliée Le couvercle d'aile 26,comme cela est visible au mieux sur la figure-9, comprend une pluralité de pattes, oreilles ou languettes d'articulation 68 sur un côté ou s'étendant le long d'un côté du couvercle et une pluralité de pattes, d'oreilles ou de languettes de verrouillage 70 s'étendant le long de l'autre côté du couvercle La surface supérieure du couvercle, telle que vue sur la figure 9, est courbe pour épouser généralement la configuration du loge- ment de missile pour opposer une résistance minimale à l'écoulement d'air et pour éliminer des protubérances encom- brantes ou saillies occupant de la place Comme cela est visible au mieux sur la figure 3, une pluralité d'axes ou de chevilles d'articulation 72 sont montés dans une plura- lité de Sntes ou de creux 74 le long d'un côté du logement d'aile Une plaque de verrouillage coulissante 76, telle que représentée sur la figure 5, est assujettie au moyen d'une pluralité de fentes 78 et de vis épaulées 79 à la paroi latérale du logement, avec une pluralité de doigts de verrouillage 80 sollicités vers une position recouvrant une pluralité de fentes 82, réceptrices de pattes, d'oreil- les ou de languettes, dans la paroi latérale du logement. La plaque de verrouillage est sollicitée au moyen d'un res- sort de compression 84 à une extrémité de la plaque et du logement Un piston plongeur 86, à l'intérieur d'un cylindre 87 en étant en contact avec l'extrémité de l'atta- que de verrouillage, est pourvu d'une petite charge explo- sive 88 placée dans une chambre et qui est enflammée pour déplacer ou décaler la plaque de verrouillage jusqu'à la position déverrouillée pour le déblocage, la libération ou le relâchement du couvercle Le déverrouillage ou la libéra- tion du couvercle permet à l'ensemble d'étrésillons de s'allonger ou de se déployer en extension en repoussant le couvercle vers l'extérieur Le couvercle est ensuite balayé et éliminé ou largué par le courant d'air s'écoulant le long du corps du missile L'aile est alors libre de sortir brusquement jusqu'à sa position entièrement déployée. Bien que l'invention ait été illustrée et décrite au moyen d'un mode de réalisation spécifique, il doit être entendu que de nombreux changements et modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit et du cadre de l'invention telle que définie dans les revendications annexés. R E V E N D CAI CATI O NS 1 Dispositif formant système d'étrésillons exten- sible pour une aile à érection automatique, caractérisé en ce qu'il comprend: un étrésillon avant ou de bord d'attaque et un étrésillon arrière ou de bord de fuite, chaque étrésillon comprenant un élément tubulaire télescopique inférieur monté de façon pivotante par l'extrémité inférieure sur un axe d'articulation fixe et un élément tubulaire télescopi- que supérieur monté télescopiquement dans ledit élément tubulaire inférieur et relié de façon pivotante à un axe d'articulation commun; et un ressort de compression disposé à l'intérieur des éléments d'étrésillon télescopiques respectivement in- férieur et supérieur de chaque étrésillon. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un tourillon et une fente d'alignement sur au moins l'un des étrésillons précités pour maintenir l'ali- gnement desdits étrésillons. 3 Dispositif selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce que l'élément tubulaire supérieur précité est reçu télescopiquement dans l'élément tubulaire inférieur précité. 4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ressort de compression précité est comprimé sensiblement à fond ou à spires jointives quand les étrésillons précités sont rétractés jusqu'à une position colinéaire. Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des étrésillons respectivement avant ou de bord d'attaque et arrière ou de bord de fuite comprend des moyens de verrouillage pour bloquer ledit étrésillon dans la position déployée ou allcan- gée. 6 Dispositif selon l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de base et les axes fixes d'articulation sont fixés à ladite plaque. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par un moyen formant ressort monté sur la plaque de base précitée pour venir en contact avec l'ensemble d'é- trésillons précité dans la position rétractée pour sollici- ter ou repousser celui-ci vers la position déployée en ex- tension. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les étrésillons précités sont montés dans un corps d'aile flexible à double paroi 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un logement allongé ayant des parois définissant une chambre allongée, la plaque de base précitée définissant le fond dudit logement et les étré- sillons précités sont montéssur ladite plaque et position- nés pour être rétractés jusqu'à une position totalement située dans ladite chambre, et un moyen formant couvercle détachable recouvrant ladite chambre pour retenir lesdits étrésillons dans une position rétractée à l'intérieur dudit logement. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par des moyens de verrouillage déblocables pour retenir le couvercle précité sur le logement précité. 11 Dispositif selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par un moyen formant ressort monté sur la plaque de base précitée pour venir en contact avec les étrésillons précités et les solliciter à s'écarter de leur position colinéaire quand le couvercle précité est déverrouillé.