Brevet FR2521281A1 — publié le 19830812

La présente invention se rapporte à des fusées et à des missiles ou engins spéciaux analogues; plus particulière- ment, elle concerne et a essentiellement pour objet des structures d'aile collapsibles, rétractables, escamotables ou repliables pour de tels missibles ou engins spéciaux et notamment un dispositif formant logement d'aile et un ensemble ou système de déverrouillage ou de déblocage de couvercle pour une aile à érection ou déploiement automatique L'inven- tion 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 missibles ou engins spéciaux qui en sont pourvus. Beaucoup de fusées et de missiles utilisent une certaine forme d'aile ou de structure stabilisatrice pour stabiliser le missile pendant le vol Des missiles sont fréquemment emmagasinés et lancés à partir de lanceurs tubulaires et sont fréquemment tirés ou déployés à partir d'aéronefs ou d'autres missiles Dans de telles circonstances, il est fréquemment nécessaire de rendre minimal l'espace ou la place destinée au missile jusqu'à ce qu'il soit lancé Des ailes repliables de divers types et configurations ont été utilisées dans le passé pour rendre minimal l'espace ou l'encombrement requis pour de tels missiles. L'exigence primordiale pour l'espace ou l'encombrement nécessite que les structures d'aile repliables ou collapsibles soient repliables ou collapsibles jusqu'à occuper un espace minimal En outre, les caractéristiques de vol du missile nécessitent une fiabilité ou s'1 reté de fonctionnement et des performances optimales de la structure d'aile déployée Il est par conséquent désirable que la structure d'aile repliable ait des caractéristiques de vol très efficaces et, en même temps 1 soit repliable jusqu'à occuper un espace ou encombrement minimal. Une cavité ou un logement d'aile doit être prévu dans la structure formant cellule ou fuselage d'aéronef pour contenir l'aile repliée et s'ouvrir vers l'extérieur de la cellule ou du fuselage pour permettre le déploiement de l'aile en extension Une fermeture ou obturation sûre doit être prévue pour l'ouverture, qui fonctionne de façon à supprimer une traînée excessive afin de contenir efficacement la structure d'aile et de permettre le déploiement en extension de l'aile sans aucune gêne. C'est par conséquent le but principal de la présente invention de créer une structure perfectionnée de support d'aile pour des ailes collapsibles ou rentrables. Conformément à l'aspect primordial formant caractéris- tique essentielle de la présente invention, une structure de support d'aile télescopique pour une structure d'aile collap- sible et extensible comprend des élémentsd'étrésillon téles- copiques respectivement intérieurset extérieurs comportant un étrésillon avant ou de bord d'attaque et un étrésillon arrière ou de bord de fuite, télescopiquement comprimés jusqu'à une position colinéaire dans un logement compact monté sur une cellule ou un fuselage et comportant une ouver- ture à travers laquelle les ailes s'étendent jusqu'à la posi- tion allongée entièrement déployée, avec un couvercle libérable ou déblocable qui peut être largué pour permettre l'extension ou l'allongement des ailes. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif illustrant unmode de réalisation spécifique actuellement préféré de l'invention et dans lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un missile typique auquel sont incorporées des ailes à érection ou déploiement automatique; la figure 2 est une vue de côté en élévation de la portion du corps de missile contenant les ailes, les ailes étant repliées et enfermées; -.la figure 3 est une vue de dessus en plan d'une unité formant aile dans la figure suivant la ligne la figure suivant la ligne la figure suivant la ligne la figure prise suivant la la figure avec le couvercle la figure la position érigée ou déployée; 4 est une vue en coupe longitudinale prise de section 4-4 de la figure 3; est une vue en coupe longitudinale prise de section 5-5 de la figure 3; 6 est une vue en coupe longitudinale prise de section 6-6 de la figure 2; 7 est une vue agrandie en coupe transversale ligne de section 7-7 de la figure 2; 8 est une vue semblable à la figure 7 mais libéré et l'aile érigée; 9 est une vue agrandie en coupe transversale prise suivant la ligne de section 9-9 de la figure 4; et la figure 10 est une vue agrandie semblable à une par- tie de la figure 5 et montrant le loquet ou verrou de couvercle dans une position déverrouillée. En se référant aux dessins, il y est représenté, sur la figure 1, un missile ayant un corps généralement cylindrique 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 pluralité de fentes 16 disposées circonférentiellement et s'étendant longitudina- lement dans le corps 10 Une pluralité d'ailettes ou d'ailerons de guidage ou de direction ou de gouvernes s'étendent radia- lement vers l'extérieur depuis l'extrémité arrière ou de queue du corps de missile. Le missile peut avoir toute forme appropriée de sys- tèmes de guidage et de propulsion et tdute configuration requise de tête ou d'ogive à charge offensive Le missile peut être lancé d'une manière appropriée quelconque comme par exemple depuis des véhicules terrestres ou des sites au sol, d'aéronefs ou d'autres missiles Les développements d'économie d'espace selon la présente invention ont cependant été primordialement mis au point pour utilisation dans des missiles transportés par d'autres missiles, dans lesquels l'espace disponible et la fiabilité ou s reté de-fonctionne- ment sont des exigences premières. Les ailes peuvent avoir une configuration appropriée quelconque, le mode de réalisation représenté ayant une configuration généralement triangulaire Le revêtement ou recouvrement d'aile en tissu, étoffe ou toile 66 est construit en une matière flexible ou pliable telle que du nylon ou du dacron léger et est découpé et cousu de manière à ce qu'il épouse de façon précise l'ensemble d'étrésillons de support dans sa position allongée ou déployée en extension. L'ensemble formant aile est autonome ou indépendant et constitue une unité modulaire complètement actionnable qui peut être monte amoviblement dans le corps de fusée en étant positionn(epour extension ou rétraction de l'aile -à travers une fente dans le corps de fusée L'ensemble d'aile comprend un logement en gouttière 20 ayant une fente allongée 22 de largeur multiple, s'étendant le long du logement définissant une chambre ou cavité dans laquelle l'aile se replie Le logement 20 a une configuration extérieure ou courbure épousant sensiblement la forme de la surface du missile et comprend des moyens qui seront décrits, comportant un couvercle jetable ou largable 26 pour recouvrir l'ouver- ture pour l'aile rétractée Le corps de 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 de support principale pour les étrésillons d'aile La plaque 24 sert aussi à fixer le tissu ou-la toile de revêtement d'aile par serrage, pincement ou coincement entre la plaque de base et le logement. Le logement est d'une profondeur et d'une largeur permettant de recevoir et de renfermer l'ensemble d'étrésil- lons d'aile rétracté et le revêtement de tissu ou d'étoffe de celui-ci et comprend un couvercle détachable 261 comme cela est indiqué sur les figures 7 et 8,pour recouvrir la poche pour l'aile rétractée Le logement d'aile est monté dans une ouverture prévue dans l'enveloppe ou peau du missile. L'ensemble d'étrésillons de support pour le tissu ou l'étoffe ou la toile d'aile est visible au mieux sur la figure 4 et comprend un ensemble d'étrésillon avant monté de façon pivotante ou articulé à une chape ou console d'articulation avant 28 montée à l'extrémité avant de la plaque inférieure 24 et un étrésillon arrière ou de bord de fuite monté de façon pivotante sur une console ou chape d'ar- ticulation arrière ou de bord de fuite 30 fixée à la plaque inférieure 24 L'étrésillon avant comprend un élément d'étré- sillon tubulaire externe inférieur 32 monté de façon pivo- tante ou articulé à la chape ou console 28 et recevant télescopiquemert un élément d'étrésillon tubulaire supérieur 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 respective- ment inférieur 32 et supérieur 34 et s'étend sensiblement sur toute la longueur de ceux-ci Ce ressort est de préférence sous une compression suffisante dans sa position la plus externe pour retenir l'étrésillon dans sa position allongée ou en extension dans des circonstances ou conditions normales. L'étrésillon arrière ou de bord de fuite est sensible- ment identique à l'étrésillon avant ou de bord d'attaque en comprenant un élément d'étrésillon tubulaire inférieur 40 articulé à la chape ou console d'articulation 30 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 une compression suffisante dans sa position la plus externe pour retenir l'éttésillon dans sa-position allongée ou en extension. L'extrémité extérieure de l'élément d'étrésillon interne 34 comprend un élément bifurqué formant chape ou fourche d'articulation 46 recevant un élément ou tenon d'articulation 48 de l'élément d'étrésillon interne 42. Chaque étrésillon est pourvu d'un verrou d'extension ou anti-rétraction (non représenté) pour empêcher la charge d'aile de comprimer l'étrésillon Ces verrous sont réalisés sous forme de doigts en découpant une fente étroite en forme de U dans la paroi de l'élément d'étrésillon supérieur Le doigt est fléchi ou plié vers l'extérieur avec son extrémité libre pointant ou orientée vers l'extrémité ouverte de l'étrésillon supérieur 34 ou 42, de façon que, lorsqu'il est sollicité vers l'extérieur, il vienne en grise avec l'extrémité extérieure de l'élément d'étrésillon externe 32 ou 40. Au moins l'un des étrésillons est pourvu d'un verrou anti-rotation pour empêcher une rotation accidentelle des éléments d'étrésillon externes lorsque les étrésillons sont dans une position colinéaire ou rétractée ou rentrée En se reportant aux figures 4 et 6, des verrous anti-rotation sont prévus et chacun consiste respectivement en des tourillons ou téton 554 et 56 s'étendant vers l'extérieur depuis l'élément d'étrésillon supérieur en une position permettant de 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'étrésillon jusqu'à la position colinéaire telle que représentée sur la figure 6. Bien que deux verrous aient été représentés, à raison d'un pour chaque étrésillon, un seul verrou parait pouvoir servir à cette fin dans la plupart des cas. En se référant maintenant à la figure 4, un ressort à lame 62 est disposé ou monté sur la plaque de base 24 disposée directement en dessous de l'ensemble d'étrésillons pour venir en contact avec l'ensemble d'étrésillons et appliquer une force à ceux -ci sous l'axe d'articulation 36 lors du repliement des étrésillons jusqu'à la position rétractée ou rentrée telle que représentée sur la figure 6. Le ressort 62 fournit une poussée ou force initiale vers l'extérieur sur les étrésillons pour les empêcher de se bloquer dans la position rétractée ou rentrée. Le revêtement de tissu, de toile ou d'étoffe 66 de l'aile, comme précédemment décrit, est conformé pour envelopper la structure d'étrésillons et comprend une portion de base ou portion formant jupe 62 qui est fixée au logement d'aile en étant serrée, pincée ou coincée entre la plaque de base 24 et le logement et comprenant des plaques de serrage périphériques 64 comme on peut le voir sur les figures 7 et 8 Celles-ci assurent une fixation sûre de la toile d'aile au logement d'aile. La structure d'aile décrite ci-dessus peut être rentrée ou rétractée en une position repliée et le revêtement en tissu, étoffe ou toile roulé à l'intérieur du logement d'aile comme cela est représenté sur la figure 7 Ceci est accompli en comprimant les verrous d'étrésillon et en appliquant une force au bout ou à la pointe extrême de l'aile dans un sens tel qu'elle comprime télescopiquement ou rétracte les deux étrésillons Les étrésillons deviennent progressivement plus courts et pivotent autour des axes d'articulation inférieurs jusqu'à ce qu'ils atteignent la position entièrement repliée ou rétractée dans laquelle ils sont colinéaires et situés contre la plaque de base 24 comme cela est indiqué sur les figures 6 et 7 En ce point, les ressorts de compression 38 et 44, dans les deux étrésillons, sont entièrement comprimés jusqu'à la position dans laquelle leurs hauteurs sont très proches de l'état plein ou rigide ou à spires jointives, pour laquelle position ils fournissent leur force maximale. Avec les étrésillons dans cette position, la force de ressort s'exerce cependant dans un sens colinéaire ou coaxial à ceux-ci et ne tend' pas à forcer les ailes à s'ouvrir ou à sortir Afin d'amorcer le dépliage des ailes, il est néces- saire de solliciter ou de repousser l'étrésillon depuiscette 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'extérieur de 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 la figure 4, de manière que, lorsque les étrésil- lons 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 l'extension ou l'allon- gement des étrésillons et de l'ensemble d'aile. Un couvercle dbblocable ou libérable s'étend par-dessus et recouvre l'ouverture au-dessus de la structure d'aile repliée comme cela est visible au mieux, par exemple, sur les figures 2, 6 et 7 Ce couvercle d'aile 26 comprend une plaque allongée généralement rectangulaire recouvrant l'ouverture du logement lorsque l'aile y est repliée Le couvercle d'aile 26, comme cela est visible au mieux sur les figures 7 et 8, comprend une pluralité de pattes, d'oreilles ou de languettes d'articulation 68 sur et 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 Les pattes, oreilles ou languettes d'arti- culation 68 s'adaptent ou s'ajustent sous les axes d'articula- tion 72 Les pattes, oreilles ou languettes de verrouillage s'étendent en dessous de doigts de verrouillage 80 prévus sur la plaque de verrouillage 76 et sont en contact avec 9. ceux-ci La surface supérieure du couvercle, telle que vue sur la figure 7, est courbe pour épouser généralement la configuration du logement de missile pour offrir une résistance minimale à l'écoulement d'air et pour éliminer des protubérances ou saillies occupant de la place. Comme cela est visible au mieux sur la figure 3, une pluralité d'axes d'articulation 72 sont montés dans une pluralité de fentes ou de creux 74 le long d'un côté du logement d'aile et avec ceuxci sont en contact les pattes, oreilles ou languettes d'articulation 68 Une plaque de verrouillage coulissante 76, telle que représentée sur les figures 5 et 6, est fixée au moyen d'une pluralité de fentes 78 et de vis épaulées 79 à la paroi latérale opposée du logement, avec une pluralité de doigts de verrouillage 80 sollicités vers une position (position verrouillée) recouvrant une pluralité de fentes 82 réceptrices de pattes, d'oreilles ou de languettes, dans la paroi latérale du logement La plaque de verrouillage est sollicitée vers la position verrouillée avec les doigts 80 recouvrant les pattes de verrouillage 70 et en contact avec ceux-ci, au moyen d'un ressort de compression 84 à une extrémité de la plaque et du logement Un piston plongeur 86 à l'intérieur d'un cylindre 87 en prise avec l'extrémité de la plaque de verrouillage, est pourvu avec une petite charge explosive 88 dans une chambre, qui est enflammée ou mise à feu pour décaler ou déplacer la plaque de verrouillage vers la position débloquée pour le déverrouillage ou la libération du couvercle 26 Ce déplace- ment de la plaque de verrouillage permet à l'ensemble d'aile de s'étendre vers l'extérieur en forçant le couvercle à pivoter vers l'extérieur autour des axes d'articulation 72 et à se libérerde sa position articulée et à être balayé au loin en étant éliminé par le courant d'air le long du corps de missile. L'aile est alors libre de sortir ou jaillir brusquement jusqu'à sa position entièrement déployée ou sortie. Bien que l'invention ait été illustre 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 annexées. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif formant structure de logement d'aile pour une structure d'aile à érection automatique dans une cellule ou un fuselage, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens définissant un compartiment pour contenir une aile à érection automatique dans un état rétracté et une ouverture à travers laquelle ladite aile à érection auto- matique s'étend lors de l'érection; un couvercle monté de façon libérable par-dessus ladite ouverture; et des moyens de verrouillage déblocble pour retenir ledit couvercle en place par-dessus ladite ouverture. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compartiment précité est allongé et s'étend généra- lement le long de l'axe de la cellule ou du fuselage et ledit moyen de verrouillage comprend un moyen de verrouillage fixe s'étendant le long d'un côté du logement précité au voisinage de L'ouverture précitée et un moyen de verrouillage mobile s'étendant le long de l'autre côté dudit logement au voisinage de ladite ouverture. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage fixe précité comprend une pluralité d'axes d'articulation et le moyen de verrouillage mobile précité comprend une plaque de verrouillage coulissante normalement sollicitée vers une position verrouillée. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le couvercle précité comprend une pluralité de pattes d'articulation pour venir en contact avec les axes d'articulation précités et une pluralité de pattes de verrouil- lage pour venir en prise avec ladite plaque de verrouillage. 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la plaque de verrouillage précitée comprend une plura- lité de doigts de verrouillage pour s'étendre par-dessus les pattes de verrouillage précitées prévues sur le couvercle précité dans la position verrouillée précitée. 6 Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé par des moyens déplaceurs pour déplacer la plaque de verrouillage précitée vers la position déverrouillée pour libérer le couvercle précité. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le moyen déplaceur précité comprend un cylindre, un piston monté à mouvement alternatif dans ledit cylindre et fonctionnellement relié à la plaque de verrouillage précité et un moyen pour engendrer une pression de gaz dans ledit cylindre pour repousser ledit piston vers l'extérieur et déplacer ladite plaque de verrouillage vers la position déverrouillée. 8 Dispositif selon l'une des revendications précé- dentes, caractérisé en ce que le compartiment précité comprend une plaque de base amovible et une aile collapsible mont C sur ladite plaque de base et rétractable jusqu'à une posi- tion rentrée complètement dans le logement précité. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'aile précitée comprend une pluralité d'étrésillons télescopiques montés sur la plaque de base précitée; un revêtement de tissu recouvrant lesdits étrésillons et conformé pour s'adapter à la configuration de l'aile érigée. 10 Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que le revêtement d'aile précité est fixé au logement précité au moyen de la plaque de base précitée.