Brevet FR2559253A1 — publié le 19850809

Source accouplable d'alimentation électrique et pneumatique pour affût de tir L'invention a pour objet une source autonome, accouplable à un affût de tir, notamment utilisable pour fournir l'énergie sous forme électrique et pneumatique nécessaire à un engin avant tir de ce dernier. L'invention trouve une applicatian particulièrement importante dans le domaine dr engins autopropulsés à autodirecteur infrarouge tirés a partir d'un affût transportable, donc généralement disposé a un emplacement ne comportant pas d'alimentation extérieure en énergie. Le tir de l'engin est précédé par une séquence de préparation qui comporte notamment le refroidissement du détecteur infrarouge jusqu'à une température où il acquiert une sensibilité suffisante et le démarrage d'organes tels qu'un gyroscope. Le refroidisseur exige généralement une alimentation en gaz sous pression. On a déjà proposé d'utiliser un réser- voir comportant un embout accouplable, la liaison entre le réservoir et l'embout étant établi par perforation d'une membrane ou sectionnement d'un tube à l'aide d'un organe de rupture propulsé par un artifice pyrotechnique. Cette solution implique un risque de pollution du gaz d'alimentation du refroidisseur par les gaz et débris provenant du fonctionnement de l'artifice, Elle manque de fiabilité à long terme et exige une alimentation électrique d'activation de l'artifice. Le problème de r#alisation d'une source destinée à l'application ci-dessus mentionnée est compliqué par les exigences de sécurité et de fiabilité de fonctionnement dans une plage de températures étendue (habituellement de -460C à +71 C) après un stockage de plusieurs années. Les impératifs de sécurité semblent, a première vue, conduire à écarter l'emploi d'un ensemble intégré associant une pile thermique et un réservoir de gaz sous haute pression, car le fonctionnement intempestif ou prématuré de la pile alors que 1 'ensemble est monté sur 1 'affût risque d'élever la température du réservoir à un point tel qu'il y ait risque de rupture. L'invention vise à fournir une source autonome accouplable d'alimentation électrique et pneumatique répondant mieux que celles antérieurement connues aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle évite tout risque de pollution des gaz et garantit que la mise en route de la pile n'interviendra qu'après mise en communication du réservoir avec l'affût. Dans ce but, l'invention propose notamment une source autonome d'énergie électrique et pneumatique, comprenant un réservoir de gaz sous pression et une pile thermique solidaire d'un corps accouplable à l'affût, caractérisée en ce qu'elle comporte un percuteur retenu dans le corps par un verrou contre l'action de moyens élastiques qui tendent a projeter le percuteur contre une amorce de mise en action de la pile et un piston retenu par un deuxième verrou dans une position où il interdit le dégagement du premier verrou contre l'actfon de moyens élastiques qui tendent à projeter le piston vers une position d'accouplement étanche avec une aiguille de liaison portée par l'affût et de cisaillement d'un capillaire de sortie du réservoir, de façon que la libération du second verrou provoque successivement le déplacement du piston, le dégagement du premier verrou, et la mise en oeuvre du percuteur. On voit que le système est tout entier activé par l'énergie mécanique stockée dans des moyens élastiques, qui peuvent comporter un ressort comprimé entre le piston et le percuteur, ainsi éventuellement qu'un ressort supplémentaire comprimé entre le percuteur et le corps. Le réservoir est avantageusement constitué par un serpentin de longueur importante par rapport à son diamètre contenant le gaz sous pression élevée, typiquement de plusieurs centaines de bars, terminé par le capillaire qui présente une partie terminale cisaillable reliée au réservoir proprement dit par une portion libre suffisamment déformable pour autoriser le déplacement de la partie terminale sous l'action du piston. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la source est conçue de façon que la connexion pneumatique ne soit pas sollicitée (et donc ne risque pas d'être endommagée) lors de la mise en place de la source sur l'affût, l'accouplement proprement dit n'intervenant qu'a la mise en oeuvre, immédiatement avant le cisaillement de la partie terminale du capillaire. Dans ce but, le piston peut porter un joint à lèvre placé de façon à s'emmancher sur une aiguille reliée à l'organe d'utilisation du gaz sous pression lors du déplacement du piston en réponse au dégagement du second verrou, l'aiguille pouvant ultérieurement constituer butée pour un organe de cisaillement monté coulissant dans le piston de façon à arrêter cet organe tandis que le piston suit sa course en entraînant la partie terminale du capillaire afin de provoquer son tron çonnement par l'organe. Cette disposition permet au surplus d'interdire l'ou- verture du capillaire par fonctionnement accidentel aussi longtemps que la source n'est pas reliée au matériel d'utilisation. Le réservoir, la pile et le corps sont avantageusement noyés dans une masse de matériau expansé comportant une peau externe. Cette masse, qui entoure la pile et la sépare du réservoir, protège le réservoir contre une élévation excessive de température et permet de manipuler la source immédiatement après son utilisation. Elle protège également la source, la pile et les mécanismes contenus dans le corps contre les chocs, les vibrations et les immersions accidentelles. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode particulier d'exécution, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels - la Figure 1 est un schéma de principe en élévation montrant une source montée sur un affût de tir d'engin autopropulsé à autodirecteur infrarouge, - la Figure 2 montre une source suivant un mode particulier d'exécution de l'invention, en coupe suivant un mode particulier d'exécution de l'invention, en coupe suivant un plan passant par son axe ; - la Figure 3 est une coupe de la source suivant un plan perpendiculaire à celui de la Figure 2, la partie basse n'étant pas représentée. La source particulière qui sera décrite à titre d'exemple est destinée à être utilisée sur un affût de tir d'engins à autodirecteur infrarouge du genre représenté en Figure 1. L'affût 10 comporte un berceau de réception de la munition 11, constituée par l'engin 12 contenu dans un conte neur de tir consommable. Ce conteneur présente une excroissance 13 qui, lorsque la munition est mise en place, pénètre dans un logement de l'affût 10 prévu à cet effet L'excroissance 13 est traversée par une aiguille 14 portée par l'engin, cisaillable lors du tir, en liaison avec l'organe d'utilisation de gaz comprimé sur l'engin. Le conteneur porte encore un connecteur mâle 15 qui, lorsque la munition est en place, s'engage dans un connecteur femelle porté par l'affût 10.Le connecteur mâle 15 est relié à un connecteur basculant 16 qui se désaccouple automatiquement au moment du tir et qui est placé entre le conteneur et l'engin. Le connecteur femelle de liaison entre la munition 11 et l'affût est relié, par des conducteurs placés dans l'affût, à un connecteur mâle 17 de liaison avec la source, comme on le verra plus loin. La source 18 représentée sur les Figures 2 et 3 comporte un corps rigide 19 présentant un embout tubulaire 20 destiné à s'engager autour de l'excroissance 13 dans une ouverture de réception ménagée dans l'affût 10. Un jonc de retenue désarmable manuellement est porté par l'embout 20 pour retenir en place la source et permettre de l'enlever. Ce jonc peut être constitué par une simple épingle élastique en corde à piano. La partie terminale de l'embout est avantageusement conique pour faciliter son insertion. Dans le corps est ménagé un alésage étagé qui reçoit un percuteur 22 à sa partie basse et un piston 23 à sa partie haute. Un premier verrou 26, constitué par une bille placée dans un logement du corps, retient le percuteur en place aussi longtemps que son échappement vers l'intérieur est interdit par une jupe tubulaire prolongeant le piston 23, c'est-à-dire aussi longtemps que ce dernier est dans la position de repos où il est maintenu par un second verrou 24. Ce second verrou est constitué par un doigt coulissant dans le corps 19 et effaçable à l'aide d'une commande 25 actionnée a partir d'une commande mécanique prévue sur l'affût. Des moyens élastiques sont placés dans le corps et tendent à projeter le percuteur 22 vers le bas et le piston 23 vers le haut.Dans le mode de réalisation illustré, ces moyens élastiques comprennent un ressort 27 comprimé entre le piston 23 et le percuteur 22 et un ressort complémentaire 28 comprimé entre le corps 19 et le percuteur 22. Au corps est fixée une pile thermique 29 présentant une amorce 29a placée face au percuteur 22. Un réservoir de gaz sous haute pression, par exemple d'argon sous une pression de 300 bars a 200C, est placé autour du corps 19. Il est constitué par un serpentin bobiné concentriquement au corps, ayant un diamètre faible par rapport à sa longueur pour augmenter la résistance a la pression a épaisseur de paroi égale. Ce serpentin 30 est muni d'un capillaire de remplis sage (non représenté), obturable par soudure après remplis sage, et d'un capillaire de sortie 31 de grande longueur. Ce capillaire 31 présente, à partir de l'extrémité basse du serpentin 30, une boucle destinée a lui donner une capacité de déformation, une partie montante et, enfin, une partie terminale fixée au piston et débouchant dans un trou borgne de ce dernier. L'extrémité du capillaire 31 est obturée de façon étanche, par exemple par soudure a l'électrode de tungstène en gaz inerte. Pour rendre étanche la traversée entre le capillaire 31 et le piston 23, une brasure peut être prévue. A l'extrémité haute du piston 23 est fixé, par exemple par vissage, un porte-joint 32 dans lequel un joint a lèvre 34 est emprisonné par un joint d'étanchéité métallique 33. Dans le trou borgne de la partie supérieure du piston, immédiatement sous le joint métallique, est monté coulissant un organe de cisaillement 35, constitué par une guillotine circulaire en acier, arête coupante dirigée vers le bas. Le corps porte encore un connecteur femelle 36 relié aux sorties de la pile thermique 29 (Figure 3). Enfin, l'ensemble ainsi constitué est enrobé dans une mousse de matière plastique (polyuréthane expansé par exemple). Cette masse de mousse 37 est constituée après mise en place des parties mécaniques, dans des conditions telles qu'elle enrobe le corps, le réservoir et la pile thermique et assure la cohésion de l'ensemble, tout en laissant libre la boucle destinée à donner au capillaire 31 la souplesse nécessaire. Cette mousse est réalisée de façon à présenter une peau relativement imperméable, afin de protéger la source contre les intempéries. Elle constitue de plus un isolement thermique retardant la transmission de chaleur vers le réservoir a partir de la pile lors de la mise en action de cette dernière et permettant de saisir a mains nues la source pour l'enlever après mise en action sans risque de brûlure. Le fonctionnement de la source qui vient d'être décrite ressortant de la description qui précède, il ne sera que sommairement évoqué. Lorsque la source a été mise en place sur l'affût, l'effacement du doigt de verrouillage 24 (constituant le second verrou) à l'aide de la commande 25 libère le piston 23. Ce piston est alors projeté vers le haut par le ressort 27. L'aiguille de raccordement pneumatique 14 s'introduit dans le joint à lèvre 34. Le mouvement du piston 23 amène l'organe de cisaillement 35 en butée contre l'aiguille. Le déplacement vers le haut du piston 23 se poursuit sous l'action de l'énergie cinétique qu'il a déjà acquise et celle du ressort t7. L'organe de cisaillement 35 coupe alors l'extrémité du capillaire 31, mettant ce dernier en communication avec le trou borgne prévu dans le piston et qui constitue chambre-relais. Le gaz sous pression contenu dans le serpentin 30 peut s'écouler par l'aiguille 14 vers l'organe d'utilisation, à travers un trou prévu à cet effet dans l'organe de cisaillement 35. Pour éviter que les forces de pression pneumatique et l'effet de rebond ne ramènent le piston 23 vers le bas, un verrouillage est avantageusement prévu. Dans le mode de réalisation illustré, il comporte un jonc d'arrêt expansible 38 qui, lorsque le piston vient en position haute, dépasse un épaulement 39 ménagé dans l'alésage du corps 19. La liaison pneumatique est alors assurée et maintenue, le joint à lèvre restant dans la disposition où il est représenté en traits mixtes sur la Figure 2. Dès que la Jupe du piston 23 a dépassé l'emplacement de la bille 26 constituant le premier verrou, celle-ci s'échappe vers l'intérieur sous la poussée des ressorts 27 et 28. Le percuteur est alors libéré et les ressorts le projettent sur l'amorce 29a de la pile thermique 29. Il est important de constater que l'accouplement pneumatique n'intervient que lors de la mise en action effective et irréversible de la source. Au contraire, la simple mise en place de la source sur l'affût ne provoque pas cet accouplement, de sorte qu'une mise en place, même répétée, avec enlèvement ultérieur du fait que le tir n'a pas lieu, ne peut endommager le joint à lèvre 34 et provoquer ultérieurement des fuites préjudiciables au fonctionnement. L'invention ne se limite pas au mode particulier de réalisation qui a été représenté et décrit, non plus qu'à l'application qui a été donnée a titre d'exemple. En particulier, l'invention est utilisable chaque fois qu'il est nécessaire de disposer d'une source pneumatique et élec- trique autonome sur l'affût, par exemple sur un affût de système de visée de nuit utilisant des détecteurs refroidis, REVENDICATIONS 1. Source autonome d'énergie électrique et pneumatique, comprenant un réservoir de gaz sous pression (30) et une pile thermique solidaire d'un corps (19) accouplable a l'affflt, caractérisée en ce qu'elle comporte un percuteur (22) retenu dans le corps par un premier verrou (26) contre l'action de moyens élastiques (27, 28) qui tendent a projeter le percuteur contre une amorce de mise en action de la pile et un piston (23) retenu par un deuxième verrou (24) dans une position où il interdit le dégagement du premier verrou contre l'action de moyens élastiques (27) qui tendent à projeter le piston vers une position d'accouplement étanche avec une aiguille de liaison (14) portée par l'affût et de cisaillement d'un capillaire (31) de sortie du réservoir, de façon que la libération du second verrou provoque successivement le déplacement du piston, le dégagement du premier verrou, et la mise en oeuvre du percuteur. 2. Source selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens élastiques comportent un ressort (27) comprimé entre le piston et le percuteur, ainsi éventuellement qu'un ressort (28) supplémentaire comprimé entre le percuteur et le corps. 3. Source selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le réservoir est constitué par un serpentin de longueur importante par rapport à son diamètre contenant le gaz sous pression élevée, typiquement de plusieurs centaines de bars, terminé par le capillaire qui présente une partie terminale cisaillable reliée au réservoir proprement dit par une portion libre suffisamment déformable pour autoriser le déplacement -de la partie terminale avec le piston. 4. Source selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisée en ce que le piston porte des moyens (34) de connexion pneumatique avec l'aiguille de liaison, de façon que la connexion pneumatique ne soit pas sollicitée lors de la mise en place de la source sur l'affût, l'accouplement proprement dit n'intervenant qu'à la mise en oeuvre, immédiatement avant le cisaillement de la partie terminale du capillaire. 5. Source suivant la revendication 4, caractérisée en ce que le piston porte un joint à lèvre (34) placé de façon à s'emmancher sur l'aiguille (14) reliée a l'organe d'utilisation du gaz sous pression lors du déplacement du piston en réponse au dégagement du second verrou. 6. Source selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'aiguille constitue butée pour un organe de cisaillement (35) monté coulissant dans le piston de façon à arrêter cet organe tandis que le piston poursuit sa course en entraînant la partie terminale du capillaire afin de provoquer le tronçonnement de cette partie terminale par l'organe. 7 Source selon la revendication 6, caractérisée en que le piston est muni de moyens de retenue (38) coopérant avec le corps pour interdire son retour après venue en butée. 8. Source selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le réservoir, la pile et le corps sont noyés dans une masse de matériau expansé (40) comportant une peau externe de protection et d'isolement thermique.