Brevet FR2529318A1 — publié le 19831230

DISPOSITIF DE DISPERSION D'UN PRODUIT FUMIGENE ET PROJECTILE COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention conerne un dispositif permettant de disperser un produit fumigène, elle concerne également un projectile comprenant un tel dispositif de dispersion pour produire localement un nuage artificiel, dans l'atmosphère, de façon à créer un écran protecteur opaque au voisinage d'un objectif sensible. Ici l'expression "produit fumigène" se rapporte à des produits actifs capable de produire un nuage artificiel, un brouillard et d'une façon générale un écran protecteur opaque au rayonnement optique et infra-rouge. Dans le domaine militaire, la menace que constituent, pour un objectif sensible, les systèmes d'armes munis de moyens de détection et de guidage optiques ou électrooptiques, est devenue certaine. Pour parer cette menace, il a déjà été développé différents dispositifs de contre-mesures dont la fonction est de produire un nuage artificiel dans le voisinage immédiat d'un objectif sensible soumis à cette menace, de façon à camoufler celui-ci derrière un écran protecteur qui absorbe et /ou réfléchit, notablement, tout rayon nement incident situé dans les bandes optique, infrarouge ou thermique des ondes électromagnétiques. On connait déjà des générateurs qui produisent des brouillards opaques, mais ils présentent, cepek dant, l'inconvénient que l'intervalle de temps entre l'instant d'amor çage et le moment de la formation complète de l'écran protecteur peut atteindre plusieurs secondes, voir plusieurs dizaines de second des.Pour remédier à cet invénient il a déjà été proposé de réaliser un projectile fumigène comprenant un dispositif pneumatique d'éjection d'un composant actif fluable contenu dans un récipient muni d'orifices de sortie agencées en forme de buses obturées par une menbrane destructible. Dans le dispositif de l'art antérieur, la fermeture hermétique des orifices de sortie destructibles est difficile à obtenir, et le moyen pneumatique dont la fonction est d'exercer une pression sur le produit actif, nécessite de réaliser un piston étanche et un générateur de gaz, généralement, d'un type pyrotechnique. L'objet de l'invention est un dispositif permettant de disperser un produit fumigène, au voisinage immédiat de l'objectif à protéger, dans un intervalle de temps de quelques dixièmes de secondes, défini entre l'instant du déclenchement du dispositif et le moment de la formation d'un écran protecteur opaque efficace. Un autre objet de l'invention est un dispositif de dispersion d'un produit fumigène dans lequel le récipient peut être réalisé de manière à être totalement hermétique, notamment lorsque ce produit fumigène est un produit particulièrement diffusant tel que le trichlorure de bore (13C13). Encore un autre objet de l'invention est un dispositif de dispersion d'un aérosol de structure extrémement simple et notamment ne comportant pas d'éléments mécaniques mobiles d'expulsion du produit actif. D'autres objets et diverses applications de l'invention apparaitront plus clairement dans la description détaillée, donnée par la suite. On doit comprendre, cependant, que cette description détaillée et les exemples spécifiques sont données uniquement à titre illustratif, mais nullement limitatif, puisque différentes variantes et modifications découleront naturellement de cette description détaillée. Pour atteindre les buts ennumérés précédemment, le disco sitif selon Pinvention comprend un récipient hermétique, de forme cylindrique, qui renferme le produit fumigène à disperser, ce reci- pient comportant une amorce de fracture circonférentielle et, situé à l'intérieur, un détonateur axial amorçable par un organe extérieur. Selon l'invention ce dispositif de dispersion d'un aérosol est équipé d'un moyen de propulsion et d'amorçage du détonateur axial pour constituer un projectile fumigène permettant de créer un nuage protecteur opaque au voisinage d'un objectif sensible. La présente invention sera mieux comprise à partir de la description détaillée qui va suivre faite en regard de dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématisée d'un dispositif de dispersion d'un aérosol selon la présente invention. - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale qui donne un mode de réalisation d'un projectile fumigène selon l'invention. - la figure 3a est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un détonateur. - la figure 3b est une vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation de l'étui-support du détonateur. - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale dun percuteur. La figure 1 représente, sous une forme schématique simplifiée, un dispositif 1 de dispersion d'un produit fumigène selon l'invention. Ce dispositif comprend un récipient hermétique 2 de forme cylindrique qui renferme le produit actif; la paroi latérale de oe récipient est fragilisée, localement, par une amorce mécanique de fracture circonférentielle 4. A Intérieur de ce récipient et concentriquement à son axe longitudinal X.X' est disposé un étui-support 5 qui renferme un détonateur comprenant une charge d'explosif 6 et une amorce pyrotechnique 7 couplées entre elles par un élément retardateur 8 dont le temps de retard est prédéterminé. L'étui-support est fixé sur l'une des deux bases du récipient cylindrique et est agencé de façon que l'amorce pyrotechnique se présente en regard d'un percuteur mécanique extérieur 9. Enfin le récipient est muni d'un orifice de remplissage 10 clos hermétiquement par un bouchon de fermeture 11.Lorsque le percuteur est actionné, il provoque l'amorçage de la chaine des éléments pyrotechniques placés dans l'étui support ; cet amorçage se propage à travers l'élément retardateur 8 et provoque la détonation de la charge d'explosif 6 qui crée une onde de détonation qui se propage dans le liquide actif. Sous l'effet du choc engendré par l'onde de détonation le récipient 2 se frature au niveau de l'amorce mécanique de fracture 4 et les deux éléments du récipient ainsi formés s'écartent rapidement l'une de l'autre en laissant se disperser le produit actif contenu dans chacun de ces deux éléments. Le chargement fumigène 3 contenu dans le récipient 2 du dispositif peut-être, préférentiellement, constitué par aérosol à base de trichiorure de bore (BC13) dont les caractéristiques et les propriétés ont déjà été décrites dans la Demande de brevet français n" 2.457.474 déposée au nom de la Demanderesse. On peut, cependant, rappeler que le nuage formé par la diffusion du trichiorure de bore dans l'atmosphère possède un facteur d'atténuation élevé dans les bandes optique, infrarouge et thermique des ondes électromagnétiques, que sa durée d'existence est relativement importante et qu'il n'a pas tendance à s'élever en altitude, mais au contraire à s'étendre vers la surface du terrain.D'autre part, le trichlorure de bore est un produit qui peut être fabriqué à une échelle industrielle, et qui, diffusé dans l'atmosphère, ne présente pas de caractère toxique, tout au plus, il peut provoquer une irritation des voies respiratoires. La figure 2 représente, selon une vue en coupe longitudinale, un mode de réalisation d'un projectile fumigène qui comprend un dispositif de dispersion d'un produit actif, tel que décrit précédemment. Dans cet exemple de réalisation le projectile fumigène est plus spécifiquement destiné à être installé sur un véhicule terrestre pour assurer sa propre protection face à une menace créée par un système d'armes électrooptique. Ce protectile comprend deux parties distinctes : une première partie j qui fournit les moyens de stockage et de dispersion du produit actif et intégrée à celle^å une seconde partie 100 qui fournit le moyen de lancement du projectile et le moyen d'amorçage du processus de dispersion du produit actif. La première partie du projectile comprend les éléments sui vants: - un récipient hermétique 2 fracturable comprenant une enveloppe cylindrique 2c qui est fermé à ses deux extrémités par un premier flasque 2b et un seond flasque 2a et, disposé l'intérieur de ce récipient. - un étui-support 5 renfermant un détonateur amorçable de l'exté- rieur. L'enveloppe cylindrique 2 comporte une amorce mécanique de fracture constituée par une saignée circulaire continue 4 située sur la surface extérieure de cette enveloppe. Les deux flasques 2a et 2b sont munis d'un moyen de fixation à l'intérieur de l'enveloppe, ce moyen de fixation étant fourni, par exemple, par un filetage, eventuellement enduit d'un vernis durcissahle, lequel, conjointement avec un joint d'étanchéité 12a et 12b concourt à assurer l'herméticité du récipient. L'enveloppe et les deux flasques sont des éléments métalliques réalisés, par exemple, en acier et préférentiellement en un acier chimiquement résistant vis à vis du produit actif de remplissage du récipient.Le premier flasque 2b, allègé par un évidement 13, comportent au moins un orifice de remplissage 10 destiné à introduire le produit actif à l'intérieur du récipient, cet orifice est clos de façon hermétique par un bouchon fileté 11, muni d'un joint d'étanchéité 1 la, ce flasque comporte également une poignée 14 facilitant le transport et le chargement du projectile dans un tube de lancement. Le second flasque 2a comporte un bossage interne 15 muni de deux alésages destinés au montage de l'étui-support 5 du détonateur et du support 16 du percuteur 9, ce second flasque comporte également, une embase externe 17 destiné à assurer la liaison mécanique entre les premiere et seconde parties du projectile. La seconde partie 100 du projectile comprend une structuresupport 110 qui est fixée concentriquement sur le bossage externe 17 du second flasque 2a. A l'intérieur de cette structure support est agencé un élément cylindrique 120 pour former avec le flasque adjacent 2a une chambre de combustion 130. Cette chambre de combustion comporte une pluralité d'orifices de sortie des gaz 121 obturés par un paillet destructible 122. A l'intérieur de l'élément cylindrique 120, sont disposés un premier logement 123 et un second logement 124 couplés entre eux, par des canaux 125 ; cet ensemble constituant un générateur d'expulsion. Dans le premier logement est placé un allumeur électrique 126 et dans le second logement un bloc de poudre 127, ce second logement étant obturé par un bouchon 118 dont la partie central duquel est agencé un orifice en forme de tuyère.L'élément cylindrique 120 est maintenu en position par une bague filetée 140 qui se visse sur la structure-support 110 sur laquelle est disposé un élément circulaire 150 réalisé en un matériau conducteur, cet élément circulaire ou bague collectrice est isolée électriquement de la structure-support par un jeu de cales isolantes 150a et 150b. La fonction de la bague collectrice est de transmettre un signal électrique de commande permettant d'activer l'organe d'allumage 126, sur cette figure la liaison électrique entre la bague collectrice 150 et l'organe d'allumage 126 n'a pas été représentée. La figure 3a représente, selon une vue en coupe longitudinale, un mode de réalisation du détonateur qui comprend un corps métallique comportant trois alésages alignés dans lesquels sont disposés: l'amorce pyrotechnique percutable 7, l'élément retardateur 8 et le chargement d'explosif 6, lequel peut être constituer par une charge de "Penthrite". Cet ensemble pyrotechnique est placé à l'intérieur de l'étui-support S, représenté sur la figure 3b, qui comporte : une embase filetée 19 destinée à sa fixation sur le second flasque 2a du récipient, une section fragilisée 20 constituée par un amincissement local de la paroi et èntin unegorge circulaire dans laquelle est placée un joint d'étanchéité 5a. La figure 4 représente, selon une vue en coupe longitudinale, un mode de ralisation de l'organe de percution mécanique de l'amorce pyrotechnique du détonateur. Cet organe de percution comprend un élément fixe 16 dans lequel peut coulisser un élément mobile 9 entravé par une goupille de sécurité cisaillable 9a. L'élue ment fixe 16, ou support, est constitué par une pièce cylindrique creuse qui comporte une collerette 1 6a de fixation sur le second flasque 2a du récipient 2 ; et ce support est muni d'une gorge dans laquelle est agencé un joint d'étanchéité 1 6c ; de plus, cette collerette 16a comporte un trou 16d destiné à recevoir un pion de positionnement 18.L'élément mobile 9 comporte un doigt de percussion 9a, un trou dans lequel est encastré la goupille de sécurité cisaillable 9b et un passage 9c destiné à recevoir une goupille d'armement. Si l'on se reporte à nouveau à la figure 2, on voit que le support 16 du percuteur 9 est positionné sur le second flasque 2a par le pion 18 et est maintenu par une bague filetée 19 qui vient en appui sur la collerette 1 6a, enfin on a représenté la goupille d'armement 20 munie d'un anneau d'extraction 20a. On décrira, maintenant, le fonctionnement du projectile en supposant que celui-ci ait été placé à l'intérieur d'un tube de lancement, installé sur un véhicule, afin d'assurer Pautoprotection de celui-ci par formation d'un nuage protecteur opaque situé initialement, à une dizaine de mètres en avant du tube de lancement; de plus, ce tube de lancement comporte un plot électrique qui est en contact avec la bague collectrice 150 du projectile, le retour du courant électrique s'effectuant par la masse du corps du projectile. Dès qu'une menace, dirigée contre le véhicule, a été détectée visuellement ou de façon automatique, un signal électrique peut être transmis vers le plot électrique situé dans le tube de lancement pour provoquer la mise à feu du propulseur par l'intermédiaire de l'organe d'allumage de celui-ci. Dès cet instant, la goupille d'armement ayant été éliminée avant l'introduction du projectile dans son tube de lancement, la pression des gaz, dans la chambre de combustion, croit rapidement et provoque, d'une part, le déplacement du percu- teur et, d'autre part, l'expulsion des paillets qui obturent les orifices de sortie des gaz de la chambre à combustion. Il s'ensuit que le projectile est expulsé de son tube de lancement avec une vitesse initiale de l'ordre de -15 à 30 m/s. La durée de combustion de la charge propulsive 127 est de l'ordre de 10 millisecondes, il en résulte que la pression dans le tube d'expulsion reste faible et par voie de conséquence les efforts de recul sur le lanceur sont réduits. La combustion de l'amorce pyrotechnique se propage à travers l'organe retardateur du détonateur pour atteindre la charge d'explosif après un temps prédéterminé, de l'ordre de quelques dixième de secondes, mais qui pourrait être varié dans de larges limites en fonction d'applications spécifiques. Dès cet instant, I'onde de détonation résultant da la combustion de la charge d'explosif est transmise aux parois internes du récipient contenant le produit fumigène et provoque la fracture complète de ce récipient en deux éléments qui s'éloignent rapidement, I'un de l'autre, pour permettre au produit fumigène de se répandre sur la trajectoire du projectile.Le produit fumigène, sous l'effet de la turbulence atmosphérique, diffuse dans l'atmosphère produisant ainsi un écran protecteur, de volume plus important, qui s'étend jusqu'à la surface du terrain. Le projectile fumigène conforme à l'invention est insensible aux pertubations normales de l'environnement, incluant 1'environ nement électromagnétique ; sa période de stockage peut être de longue durée et, son transport, sa manipulation et son lancement ne représentent pas de risques de détérioration et aucun danger pour le personnel. De plus, sa structure est simple et il présente l'avantage d'une mise en oeuvre aisée, puisque son lancement n'exige l'installation sur le véhicule que de tubes de lancement rudimentaires. La distance de formation de l'écran protecteur peut être variée en modifiant le temps de retard introduit par l'organe retardataire du détonateur. L'emplacement de l'amorce mécanique de fracture sur la paroi latérale du récipient n'est nullement critique, elle peut se situer, notammant, en regard de la charge d'explosif du détonateur. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et selon l'importance quantitative de la production envisagée, d'autres procédés de construction sont possibles par exemple, par soudure des éléments entre eux, ou encore par emboutissage des pièces etc... L'application décrite n'est pas limitée à l'autoprotection de véhicules terrestres, mais peut être étendue à la défense d'objectifs plus importants tels que des navires ou des hangars en accroissant proportionnellement le volume du récipient. REVENDICATIONS 1. Dispositif permettant de disperser un produit fumigène dans l'atmosphère, caractérisé en ce que ce produit fumigène (3) est contenu dans un récipient hermétique (2) de forme cylindrique, qui comporte une amorce mécanique de fracture circonférentielle (4) et un détonateur axial (6,7,8) amorçable par un organe de percussion (9) situé à l'extérieur du récipient. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'amorce mécanique de fracture (4) du récipient (2) est constituée par une saignée circulaire continue (4) si tuée sur la paroi latérale (2c) du récipient renfermant le produit fumigène. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détonateur axial comprend, disposé mécaniquement en série dans un étui-support (5) solidaire de l'une des bases (2a) du récipient, une amorce pyrotechnique (7), un élément retardateur (8) et une charge d'explosif (9). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'amorce pyrotechnique (7) du détonateur est située en regard du percuteur mécanique (9). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le produit fumigène (3) renfermé dans le récipient (2) est constitué par un aérosol à base de trichiorure de Bore. 6. Projectile fumigène, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de dispersion d'un produit actif, selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la base (2a) du récipient portant l'étuisupport (5) du détonateur est équipé d'un propulseur amorçable comportant une chambre de combustion (130) dans laquelle est disposé un percuteur mécanique (9) de l'amorce pyrotechnique du détonateur. 7. Projectile selon la revendication 6, caractérisé en ce que le percuteur mécanique (9) comprend un élément fixe (16) dans lequel peut coulisser un élément mobile (9) entravé par une goupille de sécurité cisaillable (9b) et muni d'un doigt de percussion (9a). â. Projectile selon la revendication 6, caractérisé en ce que le propulseur comporte une bague conductrice (150) reliée électriquement à un organe d'allumage (126) de la charge de poudre (127) du propulseur.