Brevet FR2544020A1 — publié le 19841012

La présente invention concerne des projectiles, et plus particulièrement, mais non exclusivement, des moyens permettant la séparation des étages motorisés d'une fusée pendant son vol. On connaît des projectiles comportant des moteurs de fusée à étages, qui comprennent un étage motorisé pri- maire disposé à l'arrière d'un étage motorisé secondaire, et, dans lesquels l'étage motorisé primaire est largué pen- dant le vol avant l'allumage du moteur secondaire Des agencements classiques permettent d'obtenir ce résultat au moyen de boulons à explosif qui maintiennent ensemble de manière déverrouillable les étages primaire et secondaire, ou au moyen d'une charge de coupure de ligne prévue sur la périphérie de la paroi séparant les étages primaire et secondaire Ces dispositifs nécessitent des connexions électriques et des circuits en même temps que des matériels pyrotechniques qui peuvent avoir des effets néfastes sur la sécurité et la fiabilité. Selon l'un des aspects de la présente invention, on prévoit un projectile comprenant une première section Vs 02 o 2. équipée d'un moyen de propulsion pouvant fonctionner en provoquant L'échappement d'un fluide de propulsion à partir d'une zone extrême de celui-ci, une seconde section dispo- sée en un endroit contigu à la zone extrême, un moyen de liaison déverrouillable qui maintient ensemble les pre- mière et seconde sections, ce moyen de liaison compor- tant un moyen de surface d'impact accouplé à un moyen mé- canique de blocage mobile entre une position de blocage et une position de déverrouillage, le moyen de liaison étant agencé de façon que, lors du fonctionnement du mo- yen de propulsion,le moyen de surface d'impact soit dépla- cé, ce qui a pour effet d'amener le moyen de blocage dans sa position de déverrouillage et de permettre la séparation des première et seconde sections. Le moyen mécanique de blocage comprend de pré- férence des moyens de bande généralement transversaux à la seconde section et pouvant venir s'engager dans une surface d'aboutement prévue sur la première section De préférence, la zone comportant la surface d'impact a la forme d'une plaque formant déflecteur, qui est mobile par coulissement par rapport à la seconde section. La zone comportant la surface d'impact a de préférence la forme de la partie sphérique d'un piston monté en coulissement dans un alésage pratiqué dans la seconde section. De préférence, le moyen de surface d'impact a une forme tronconique et des moyens de lumière sont pré- vus transversalement au moyen de surface d'impact, d'o il résulte que le fluide de propulsion produit par le mo- yen de propulsion est dévié de manière à s'échapper en passant par les lumières. Commodément, les moyens de bande sont générale- ment cruciformes, et des moyens de positionnement sont prévus de manière à dviter le mouvement de la bande dans une direction longitudinale, mais à permettre le déplacement des zones extrêmes de la bande dans un sens radial. Selon un autre aspect de la présente invention, on prévoit un dispositif de séparation permettant d'ef- fectuer en vol la séparation des moteurs d'étages conti- gus d'un projectile comprenant une partie de corps pour une fixation sûre de l'une de ses extrémités au moteur du premier étage d'un projectile et pour une fixation déver- rouillable de son autre extrémité à la partie arrière du moteur d'un étage contigu du projectile, la partie de corps comprenant un moyen de surface d'impact monté en coulissement à l'intérieur de celle-ci, un moyen mécani- que de blocage accouplé au moyen de surface d'impact et pouvant coopérer avec le moyen d'aboutement associé mon- té sur le moteur de l'étage contigu, ce moyen mécanique de blocage étant mobile entre une position de blocage et une position de déverrouillage, le dispositif étant agen- cé de façon que, lors du fonctionnement du moteur de l'étage contigu, le moyen de surface d'impact se trouve déplacé, d'o il résulte le passage du moyen de blocage de sa position de blocage à sa position de déverrouillage. Dans la présente description "avant" et "arrière concernent le sens de déplacement du projectile, et l'expression "projectile" est destiné à inclure les mis- siles, les mortiers, ainsique les véhicules servant au lancement dans l'espace de personnel et/ou d'équipement. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe longitudinale des zones extrêmes contiguës des sections avant et arriè- re d'un premier mode de réalisation de projectile selon la présente invention; La figure 2 est une vue en bout de la section arrière du projectile de la figure 1; et 254402 i 4. La figure 3 est une vue de côté, en partie en coupe, de la partie médiane d'un second mode de réalisa- tion de projectile selon la présente invention, illus- trant un dispositif de séparation d'un système de démar- rage. En liaison avec les figures 1 et 2, le premier mode de réalisation de projectile comprend une section arrière 10 équipée à son extrémité avant d'un mécanisme séparateur de système de démarrage, représenté dans ses grandes lignes par la référence 11, qui fixe de manière déverrouillable la section arrière 10 à une section avant 12 comportant un agencement de sortie 13 pour l'échappe- ment du fluide de propulsion cnéré par un moyen de propul- sion (non représenté)o Le mécanisme de séparation du sys- tème de démarrage comprend un élément 14 en forme d'an- neau qui est fixé à la zone extrême avant de la section arrière 10, ayant un alésage 15 et une pluralité de lu- mières transversales 16 communiquant avec celui-ci Un déflecteur 17 en forme de plaque est monté de manière à pouvoir coulisser longitudinalement grâce à une tige 18 et à un ensemble formant palier 19 et est reçu avec jeu dans l'alésage 15 La plaque 17 est généralement tronco- nique, et à sa surface supérieure est fixé par des bou- lons un élément de blocage cruciforme 20 formé de bandes d'acier (figure 2) Les bras 21 de l'élément de blocage 2 Q traversent chacun un canal radial respectif 22 pratiqué dans l'élément 14 en forme d'anneau et sont empêchés de se déplacer dans le sens longitudinal par une bague de main- tien 23 filetée intérieurement, qui est engagée par vis- sage dans une partie correspondante filetée extérieure- ment de l'élément 14, la bague 23 permettant cependant un déplacement radial des extrémités des bras 21 de l'élé- ment de blocage 20 lors du déplacement longitudinal de la plaque-déflecteur 17 Les canaux radiaux 22 sont chan- freinés comme représenté en 24 de manière à faciliter un 5. tel déplacement radial. La section avant comporte une zone extrême ar- rière présentant une surface d'aboutement 25 qui bute con- tre une surface correspondante 26 de l'élément en forme de bague lorsque les sections avant et arrière sont re- liées, et une rainure intérieure 27 dans laquelle sont re- çues les extrémités libres des bras 21 de l'élément de blocage lorsque la plaque-déflecteur se trouve dans la position d'équilibre (comme représenté en figures 1 et 2) de manière à bloquer ensemble les sections avant et arriè- re. En fonctionnement, le projectile est lancé et est initialement propulsé par un moyen de propulsion par fusée que renferme la section arrière Lorsque le moyen de propulsion a consommé la totalité ou la presque totali- té de son carburant, ou lorsque pour une toute autre rai- son, on souhaite larguer la section arrière, le moyen de propulsion de la section avant est actionné Cela provoque la sortie du fluide de propulsion par l'agencement d'échap- pement,qui vient frapper la surface supérieure de la pla- que-déflecteur 17 et entraîne sa déviation dans le sens longitudinal pour l'éloigner de la section avant Le flui- de, après avoir frappé la plaque-déflecteur 17, s'échappe par les lumières transversales 16; les lumières transversa- les ont des dimnsions telles que leur surface effective de sortie est toujours supérieure à la surface d'étrangle- ment de l'agencement de sortie de mani ère à éviter l'en- gorgement du courant de fluide de propulsion Lors du dé- placement de la plaque-déf lecteur 17, les extrémités des bras 21 de l'élément de blocage 20 sont entraînées radia- lement vers l'intérieur pendant la flexion de l'élément cruciforme, ce qui a pour effet de les désengager de la rainure 27 et de permettre à la section arrière 10 de se séparer de la section avant sous l'effet du courant conti- nu de fluide de propulsion provenant de la section avant. 6 o Dans des conditions normales de lancement et de vol, la majeure partie des forces agissantes est supportte par les enveloppes extérieures des sections avant et arriz- re qui sont contigus via les surfaces d'aboutement 25 et 26 jusqu'à ce qu'il y ait séparation de ces sections. L'utilisation d'un élément constitué de bandes cruciformes permet d'obtenir un mécanisme de séparation simple et effectif; cependant, cet élément peut être rem- placé par une série de biellettes accouplant la plaque- déflecteur aux boulons respectifs de blocage dans le cas de certaines applications. En liaison maintenant avec la figure 3, le second mode de réalisation illustré est à certains égards sembla- bles au mode de réalisation des figures 1 et 2, et les par- ties similaires ont les mêmes numéros de référence. Dans ce mode de réalisation, le mécanisme de sé- paration du système de démarrage 11 est fixe à l'extrémité avant de la section arrière 10 et fixé de maniîre déver- rouillable à la section avant 12, comme dans le mode de réalisation précédent Le mécanisme i comprend un élément cylindrique 14 comportant un alésage interne 15 et des lumières périphériques 16 espacées les unes des autres. La plaque-déflecteur 17 a une forme tronconique et consti- tue la partie sphérique d'un piston 30 reçu en coulisse- ment dans l'alésage 15 par des segments 31 en polytétra- fluoroéthylène Ce type de montage évite le déplacement de la plaque dans le sens transversal et sert ainsi à combat- tre l'effet des charges latérales lorsque le mécanisme est utilisé dans un projectile qui est lancé verticalement, puis se déplace dans le sens horizontal. De plus, l'élément cruciforme de blocage 20 est ombré comme représenté dans la figure lorsqu'il se trouve dans sa position d'équilibre, et cela assure un effet élas- tique, dont on trouve qu'il améliore le fonctionnement du mécanisme. La zone extrême arrière de la section avant 12 comporte une lèvre annulaire 32 qui définit sur le côté une surface d'aboutement 25 pour contact avec la surface d'aboutement associée 26 formée sur la section arrière et sur son autre côté une surface d'enclenchement 33 pour contact par les zones extrêmes des bras 21 de l'élément de blocage 20. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 Projectile comprenant une première-section ( 12) ayant un moyen de propulsion 13) pouvant fonctionner pour provoquer l'échappement d'un fluide de propulsion à partir de sa zone extrême, une seconde section ( 10) dis- posée en un endroit contigu à cette zone extrême, un moyen de liaison déverrouillable ( 17, 20, 21) reliant ensemble les première et seconde sections, ce moyen de liaison com- portant un moyen de surface d'impact ( 17) accouplé à un moyen mécanique de blocage ( 20, 21) mobile entre une posi- tion de blocage et une position de déverrouillage, le moyen de liaison déverrouillable étant agencé de façon que, lors du fonctionnement du moyen de propulsion, le moyen de surface d'impact soit déplacé, ce qui a pour effet de provoquer le déplacement du moyen de blocage jusqu'a sa position de déverrouillage et de permettre la séparation des première et seconde sections, 2 Projectile selon la revendication 1, carac- térisé en ce que lermoyen mécanique de blocage ( 20,21) comprend un moyen de bande ( 21) disposé généralement dans le sens général par rapport à la seconde section, et pou- vant venir en contact avec une surface d'aboutement ( 27) prévue sur la première section. 3 Projectile selon la revendication 1 ou la re- vendication 2, caractérisé en ce que la zone de la surfa- ce d'impact a la forme d'une plaque-déflecteur ( 17) pou- vant coulisser par rapport a la seconde section. 4 Projectile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone de la sur- face d'impact a la forme d'une partie sphérique ( 17) d'un piston ( 30), le piston étant reçu en coulissement dans un alésage ( 15) pratiqué dans la seconde section. Projectile selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 4,caractérisé en ce que le moyen de surface d'impact ( 17) a une forme tronconique, et des moyens de 9. lumière ( 16) sont prévues transversalement au moyen de surface d'impact, d'o il résulte que le fluide de propul- sion généré par le moyen depropulsion est dévié de maniè- re a s'échapper en passant par les lumières. 6 Projectile selon la revendication 2, carac- térisé en ce que le moyen de bande ralement cruciforme, et un moyen de positionnement ( 23) est prévu de manière à éviter le mouvement de la bande dans une direction longitudinale mais à permettre le mouvement 1 o des zones extrêmes ( 21) de la bande dans une direction ra- diale. 7 Dispositif de séparation permettant d'effec- tuer la séparation en vol de moteurs d'étages contigus d'un projectile comprenant une partie de corps une liaison sûre à une extrémité à un moteur ( 10) d'un pre- mier étage d'un projectile et pour fixation de manière déverrouillable à son autre extrémité à la partie avant d'un moteur ( 12) d'un étage contigu du projectile, la partie de corps comportant un moyen de surface d'impact ( 17) mon- té en coulissement en son intérieur, un moyen mécanique de blocage ( 20, 21) accouplé au moyen de surface d'impact et pouvant coopérer avec le moyen d'aboutement associé ( 27) prévu sur le moteur de l'étage contigu, le moyen mécanique de blocage é tant mobile entre une position de blocage et une position de déverrouillage, le dispositif étant agen- cé de façon que, lors du fonctionnement du moteur de l'étage contigu, le moyen de surface d'impact soit dé- placé, ce qui a pour effet de provoquer le passage du moyen de blocage de sa position de blocage à sa position de déverrouillage.