Brevet FR2551274A1 — publié le 19850301

L'invention concerne une fenêtre aérodynamique pour les rayons de lasers de grande puissance, fenêtre comportant un écoulement supersonique d'un gaz non absorbant. Il est connu de séparer du milieu ambiant l'espace intérieur dXun laser de petite puissance par une fenetre transparente et solide telle que par exemple le quartz. Dans ce cas l'absorption des rayons par la fenêtre ne cause pas un échauffement insurmontable de la fentre. Par conséquent, on peut séparer le milieu ambiant de l'espace intérieur du laser par une fenêtre solide comme indiqué précédemment. Cependant, lorsque le laser est de grande puissance, l'absorption par une fenêtre solide d'une partie de l'énergie contenue dans le rayonnement, entrasse une distorsion inacceptable du faisceau et parfois la rupture du système. Il est connu de séparer lZespace intérieur dtun laser de grande puissance d'un milieu ambiant par un écoulement supersonique de gaz non absorbant. Dans ce cas, le gazr~ourrait s'échauffer, s'élimine rapidement. Le rapport de pression qui a pn être atteint avec des dispositifs connus est de l'ordre de 10. Ce rapport de pression est le rapport de la pression ambiante à la pression de l'espace intérieur du laser, pression qui est nettement inférieure à la pression ambiante (à titre indicatif, cette pression est de 0,1 a' 0,05 Bar environ).Dans un dispositif connu, ce résultat est atteint en ménageant en aval de la tuyère d'écoulement la la fenêtre aérodyna- mique pour les rayons du laser et en aval de cette fenetre aérodynamique une conduite dont la paroi a des génératrices sensiblement rectilignes, conduite qui reçoit ltécoulement. Cependant, pour la mise en oeuvre d'un tel dispositif, il est nécessaire de favoriser le recollement du et sortant de la tuyère par un soufflage alimenté à partir de l'amont de la chambre de tranquillisation. Les taches essentielles de la présente invention sont d'une part, de pouvoir assurer par l'écoulement supersonique d'un gaz non absorbant un rapport de pression supérieur à 20 au lieu du rapport de pression de 10, d'autre part, de substituer à la conduite citée plus haut une structure plus simple, c'est à dire un déviateur courbe qui ne limite qu'un coté du jet et auquel ce dernier va adhé- rer. Le jet est maintenu, malgré la force centrifuge, par la différence de pression rognant entre la pression ambiante et la pression à la paroi du déviateur courbe, la condition d'équilibre étant déterminée par le rayon de courbure de la paroi de déviation pour des conditions de sortie données (hauteur de la tuyère, pression statique de sortie, nombre de Macho La description qui va suivre en regard des dessins annexés donnée à titre indicatif non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe axiale un dispositif objet de l'invention. La figure 2 est une vue suivant FF de la figure 1. La figure 3 est une vue de dessus de la figure 1. Sur la figure 1 on a représenté en 1 l'alimentation d'une chambre de tranquillisation 2 en gaz neutre et non absorbant. il s'agit avantageusement d'un gaz froid tel que l'air, par exemple. La chambre de tranquillisation 2 est alimentéesous une pression de 15 Bars et cette chambre délivre l'écoulement sensiblement sous cette pression. En 3, on voit le convergent de la tuyère, en 4 le col de la tuyère et en 5 la partie de la tuyère qui est le siège d'un écoulement supersonique. il faut noter que les pressions d'alimentation sont des pressions statiques et que la pression statique à la sortie de la partie 5 de la tuyère est de 3/10 Bar. En aval de la partie 5 de la tuyère la cavité 6, constitue la fenêtre des rayons laser. Le laser a été représenté très schématiquement en 11. Son rayonnement traverse la cavité 6 dans le sens de la flèche f. On voit en 7 le déviateur courbe auquel le jet sortant de la partie 5 de la tuyère colle. On distingue les ondes de choc 8 et 9 ainsi que la limite 10 du jet. Au-delà de ces ondes de choc, la pression va tendre lentement vers la pression atmosphérique. il faut veiller à ce que le jet, en aval du déviateur courbe, débouche à l'atmosphère avec une pression statique approchant la pression du milieu ambiant. Si-non la pression atmosphérique remonte le long de la paroi du déviateur vers l'amont jusqu'a provoquer le décollement de ltécoulement. On notera par ailleurs, que dans la configuration indiquée de l'invention le jet colle automatiquement contre la paroi du déviateur. il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'etre décrits mais quelle couvre également ceux que l'on peut obtenir par la mise en oeuvre de moyens techniques équivalents. REVENDICATION 1. Dispositif comprenant une fenêtre aérodynamique pour rayons de lasers ménagés à l'extrémité aval d'une tuyère délivrant un écoulement supersonique d'un gaz qui n1 absorbe pas lesdits rayons, caractérisé par la disposition en aval de ladite fenêtre d'une paroi déviatrice courbe à laquelle l'écoulement supersonique adhère, la différence entre la pression statique du milieu ambiant et la pression statique règnant du côté de la paroi déviatrice équilibrant la force eentrifuge créée par la courbure de la paroi déviatrice.