Brevet FR2548791A1 — publié le 19850111

I 2548791 La présente invention concerne un système de déclenchement artificiel d'éclairs de foudre Il s'applique à la production d'éclairs artificiels, qui suivront dans l'espace un chemin préférentiel. Il existe deux principes fondamentaux du déclenchement artificiel d'éclaire. Selon le premier principe, on lance dans un nuage d'orage une petite fusée de type paragrêle, entrainant derrière elle un mince fil d'un matériau 10 conducteur relié électriquement au sol On obtient alors un éclair dont le point d'impact au sol est fixé à l'avance. Selon le deuxième principe, au lieu de guider l'éclair jusqu'au sol par un fil métalilique, 15 on lui laisse le libre choix de son parcours sur les dernières centaines de mètres avant de toucher le sol Ceci est réalisé en utilisant un fil mixte: d'abord isolant, puis conducteur Ce procédé est particulièrement intéressant pour étudier les mécanismes 20 d'impact et pour tester des matériels de protection comme parafoudres, paratonnerres, blindages, etc. Pour les deux principes, il est également vrai que le taux de réussite de déclenchement est étroitement lié aux vitesses d'intervention aussi 25 bien humaine que technique. La premiere est difficilement améliorable, par contre la seconde dépend de la constitution du système de déclenchement. Dans la technologie actuelle, l'élément le plus limitatif est le dérouleur de diamètre réduit, qui ne permet pas de débobiner le fil avec une vitesse égale à celle de la fusée En utilisant une fusée du 2 2548791 commerce, du type 614 Ruggiéri par exemple, on est obligé de la modifier pour diminuer sa vitesse. Cette modification est très délicate, puisqu'elle consiste en un usinage du propulseur de poudre noire. En outre, la rampe de lancement de conception métallique selon l'état de la technique actuelle est très lourde et onéreuse, nécessitant en plus un système d'amortissement pour régulariser le déroulement 10 de la bobine du fil. Pour dérouler un fil mixte, on utilise jusqu'à l'heure actuelle, un dérouleur, tracté par la fusée. Ce système ne permet pas de faire dévider un fil mixte (Kevlar plus cuivre, par exmple) à des vitesses supé15 rieures à 100 m/sec. La fusée ainsi ralentie augmente le risque d'échecs. Pour les deux techniques,un explosif se trouve dans le nez de l'ogive, en explosant en fin 20 de trajectoire, il brise la fusée en menus morceaux. Ce bloc d'explosif, nécessaire pour la dispersion des morceaux,présente des inconvénients du point de vue sécurité, en ce qui concerne le stockage, le transport, les manipulations des fusées, etc. 25 L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et notamment de proposer un système de déclenchement artificiel d'éclairs de foudre, qui est plus performant, facile à fabriquer, adaptable à l'utilisation des fils conducteurs et des fils 30 mixtes, plus légers et moins encombrants. L'invention a pour objet un système de déclenchement artificiel d'éclairs de foudre constitué par une fusée, muni d'ailettes, lancée d'une rampe de lancement, entrainant derrière elle un fil mince d'un matériau conducteur, soit relié électriquement au sol, soit relié à un deuxième fil d'un matériau isolant, le dernier étant attaché au sol et par un dérouleur de fils, caractérisé en ce que le dérouleur de fils est constitué par un corps de bobine sous forme d'un tuyau cylindrique sur lequel le fil est enroulé avec une faible épaisseur du bobinage, monté à l'extrémité infrrieure, centré sur l'axe central de la fusée, la bobine ayant un diamètre supérieur à celui du corps de la fusee et inférieur au diamètre apparent des ailettes de guidage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le corps de la bobine est monté sur la fusée 15 par encastrement dans les ailettes de guidage, puis collage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la rampe de lancement est un tube en matière plastique. Selon une autre caractéristique de l'invention, 20 la fusée comprend une ogive munie d'un moyen de guidage permettant de guider la fusée dans la rampe de lancement. Selon une autre caractéristique de l'invention, plusieurs rampes de lancement en forme de tubes sont groupées en étoile sur un support. Selon une autre caractéristique de l'invention, dans l'ogive de la fusée, est logé un parachute relié à un système d'éjection qui se déclenche dès que la fin de la combustion est atteinte. Les caractéristiques de l'invention ressor30 tiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et nullement limitatif en se référant aux dessins annexes, dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement une fusée du type 614 Ruggiéri, adaptée au système selon 35 l'invention, en coupe selon l'axe central. la figure 2 représente schématiquement la rampe de lancement, constituée par plusieurs tubes, montées sur un support. En se référant à la figure 1, la fusée, adaptée au système de déclenchement artificiel d'éclairs de l'invention comprend notamment un propulseur 1 contenant de la poudre noire 2, pourvu à son extrémité inférieure des ailettes de stabilisation 3 Un corps de bobine 4, de préférence en matière plastique, notamment 10 en PVC, est monté à l'extrémité inférieure, centré sur l'axe central de la fusée, La bobine a un diamètre qui est supérieur à celui du corps de la fusée et qui est inférieur au diamètre apparent des ailettes de guidage. Le corps de bobine est fixé par encastrement dans les ailettes de guidage et puis par collage avec du "cyanolit" Le montage simplifié de la bobine sur la fusée permet de choisir et de monter la bobine à proximité du départ de la fusée. Dans le cas o la fusée est du type 614 Ruggieri, les dimensions de la bobine sont les suivantes: diamètre du corps: 120 mm, longueur du corps: 110 mm, Pour une utilisation du système selon le premier principe mentionné ci-dessus, on bobine un fil 6 en cuivre ayant un diamètre de 0, 2 mm, gainé de Kevlar l'ensemble représentant un diamètre de 0,4 mm La longueur du fil est d'environ 700 m. Pour une utilisation selon le deuxième principe, la partie isolante du fil en Kevlar ayant un diamètre de 0,4 mm a une longueur comprise entre 50 et 300 m et la partie conductrice est un fil de cuivre d'une longueur de 400 m environ avec un diamètre de 35 0,2 mm gainé en Kevlar; l'ensemble a un diamètre de 0,4 mm. Ces fils conducteurs ou mixtes présentent une résistance de rupture d'environ 18 da N. La sortie de chaque bobine est fixée mécaniquement par un niveau de sécurité se rompant au départ de la fusée. Le fil entièrement isolant, comme utilisé selon le deuxième principe, se déroule en premier Il est alors bobiné au-dessus du fil en cuivre et son bout libre est attaché au sol Le fil isolant est gainé en fibre de verre sur les premiers cinq mètres qui se déroulent, afin d'éviter un endonmagement par l'impact de la chaleur, apparaissant pendant le départ de la fusée dans la rampe de lancement 7 La rampe de lancement est essentiellement constituée par un 15 tube B en matiere plastique, de préfeërence en PVC, qu'on trouve facilement dans le commerce Sur un mine support 9 peuvent &tre mon-tées 4 rois ou six rtampes en étoile La figure 2 représente un tel support avec plusieurs rampes en forme de tubes en plastique. Dans le cas de l'utilisation d'une fusée du type 614 Ruggieri, les dimensions du tube sont 238 et 250 mm de diamètre intérieur et extérieur, respectivement et la longueur est de 2,5 m. Pour que la fusée soit guidée dans le tube pendant son départ, on a pourvu un système de guidage 5 monté sur l'ogive de la fusée Le système de guidage est constitué par trois ou quatre "moustaches" en acier à ressort, la longueur de celles-ci étant telle qu'une fois placés sur la surface de l'ogive 10, leur 30 diamètre apparent soit égal au diamètre apparent des ailettes 3 de guidage de la fusée. L'explosif dans l'ogive 10 de la fusée de type Ruggieri est supprimé. 6 2548791 La sécurité pendant le stockage, le transport etc sont donc augmentés En outre, il s'effectue un gain de vitesse par-diminution en poids Le volume disponible dans l'ogive augmente à 500 cm, permettant des expériences par télémesure Au lieu de faire briser la fusée en menus morceaux, en fin de la trajectoire, un parachute 11 est prévu, permettant que tout l'ensemble ogive 10, propulseur 1 et corps de bobine 4 redescende lentement, ainsi le danger au sol est 10 annulé et on a récupéré le corps de bobine et le parachute pour un réemploi. Le parachute est logé dans l'ogive de la fusée et relié à un système d'éjection 12 qui se déclenche des que la fin de la combustion est atteinte. 15 Ses sangles sont reliées au corps de la fusée. REVENDICATIONS 1 Système de déclenchement artificiel d'éclairs de foudre constitué par une fusée, munie d'ailettes ( 3), lancée d'une rampe de lancement ( 7), entrainant derrière elle un fil mince ( 6) d'un matériau conducteur, soit relié électriquement au sol, soit relié à un deuxième fii d'un matériau isolant, le dernier étant attaché au sol et par un dérouleur de fils, caractérisé en ce que le dérouleur de fils est constitué par un corps de bobine ( 4) sous forme d'un tuyau cylindrique sur 10 lequel le fil est enroulé avec une faible épaisseur du bobinage, monté à l'extrémité inférieure, centré sur l'axe central de la fusée, la bobine ayant un diamètre supérieur à celui du corps de la fusée et inférieur au diamètre apparent des ailettes de guidage ( 3). 15 2 Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps de la bobine ( 4) est monté sur la fusée par encastrement dans les ailettes de guidage ( 3) puis collage. 3 Système selon la revenciation 1, caract 620 risé en ce que la rampe de lancement ( 7) est un tube ( 8) en matière plastique. 4 Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la fusée comprend une ogive ( 10) munie d'un moyen de guidage ( 5) permettant de guider la fusée 25 dans la rampe de lancement ( 7). Système selon la revendication 3, caractérisé en ce que plusieurs rampes ( 7) de lancement en forme de tubes ( 8) sont groupées en étoile sur un support ( 9). 6 Système selon l'une quelconque des reven30 dications 1 à 5, caractérisé en ce que dans l'ogive ( 10) de la fusée est logé un parachute ( 11) relié à un système d'éjection ( 12) qui se déclenche dès que la fin de la combustion est atteinte.