Brevet FR2573195A1 — publié le 19860516

Dispositif de montage sur palier pour pale de gouverne d'un missile. La présente invention concerne un dispositif de montage sur palier pour pale de gouverne d'un missile guidé, notamment d'un projectile pouvant être tiré au moyen de la pression gazeuse d'une charge propulsive. On connait un dispositif de montage de ce type par le brevet allemand 24 10 255. Les pales de gouvernes d'un système de gouvernes croisées surcalibré sont dis- posées sur le missile de façon à pouvoir passer d'une position rabattue parallèlement à l'axe longitudinal du missile à une position active déployée; et l'on peut, dans cette position active, positionner chaque paire de pales de gouverne diamétralement opposées, avec une inclinaison par rapport a l'axe longitudinal du missile en faisant pivoter un anneau de retenue entourant le missile au moyen d'un système de réglage linéaire autour d'un axe diagonal qui est l'axe de pivotement des gou- vernes. L'inconvénient de ce dispositif déjà connu consiste non seulement en l'encombrement important de l'anneau de réglage entourant le missile, solidaire en rotation des pales de gouverne, mais aussi et surtout en l'absence de moyens d'étanchéité aux gaz du disposi- tif de montage a pivotement dans la structure du missile, qui permettraient son tir à partir d'un tube d'arme, par exemple au moyen de gaz produit par une charge pro- pulsive ou d'air comprimé. Un tel cas d'utilisation se présente, par exemple, lorsqu'on doit tirer un projectile guidé dans sa phase finale de vol, par exemple une gre- nade de mortier, au moyen d'une charge propulsive à partir d'un tube d'arme. Pour ne pas nuire aux fonctions des dispositifs de réglage et de guidage, il faut alors garantir que, lors du tir du projectile à partir du tube clos de l'arme, les gaz de propulsion chauds et sous haute pression ne peuvent pénétrer, par les paliers des pales de gouvernes, à l'intérieur de la structure arrière du projectile, comportant ses organes de réglage des pales. D'autre part, les moyens d'étanchéité aux hautes pressions des gaz chauds de la charge propulsive ne doivent pas obliger à disposer d'énergies motrices d'un niveau élevé inadmissible pour les mécanismes de réglage, pour vaincre les forces de frottement dues à l'étanchéité aux gaz lors du pivotement des pales de gouverne. Compte tendu de ces faits, l'invention a pour objet de perfectionner un dispositif de montage du type indiqué, de façon à obtenir d'une part, avec des dimen- sions de montage très réduites, une étanchéité aux gaz, de l'intérieur du projectile vis-à-vis de la pression extérieure due à la charge propulsive, tout en n'exi- geant d'autre part, que des forces de réglage réduites, pour un pivotement non entravé des pales de gouverne. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, un support de pale de gouverne guidé par un palier ra- dial s'appuie axialement, au moyen d'un épaulement péri- phérique, contre un joint annulaire qui repose sur un épaulement de la structure arrière portante du projec- tile et est constitué par une matière élastiquement compressible. Selon cette solution, l'augmentation de pression, par exemple en raison de l'inflammation de la poudre de charge propulsive, à l'extérieur de la structure por- tante de l'arrière du projectile, entraîne, pour le dispositif de palier des pales de gouverne, un déplace- ment axial et, par suite, une augmentation de l'effet d'étanchéité axial d'un joint annulaire, qui exerce en même temps des fonctions de rappel (dans la position de fonctionnement axiale, après disparition de la pres- sion extérieure). Il convient alors de prévoir une liaison par concordance de forme et/ou forcée dépendant de la posi- tion axiale entre l'axe de la gouverne et un organe d'accouplement avec son système de réglage, dont l'ac- couplement forcé n'est réalisé que dans la position axiale de fonctionnement de l'axe de gouverne, et ne nuit donc pas à la pression axiale pour augmenter la fonction d'étanchéité du joint annulaire. Selon l'invention, des surfaces d'appui des- tinées à limiter le trajet de déplacement axial du support de pale par rapport au joint annulaire sont formées d'une part sur la structure arrière portante et, d'autre part, sur le support et/ou l'appui de pale. Une encoche parallèle à l'axe, destinée à placer une tige filetée dans un organe d'accouplement, qui présente par rapport à la tige filetée une plus grande profon- deur lorsque le joint annulaire est comprimé axialement que lorsque le support de pale est sorti en position active radialement par rapport à l'axe longitudinal du projectile, est formée sur la surface latérale du sup- port, avec une inclinaison par rapport à son axe de rotation. Une précontrainte axiale de l'épaulement sur le joint annulaire est prédéterminée par la profondeur de vissage de la tige filetée. Selon l'invention également, à l'intérieur de la structure arrière du projectile, les axes de rotation des supports de pales de gouverne se croisent; leurs organes d'accouplement comportent, pour assurer une liaison rigide en rotation de chacun des supports de pale opposés, et l'accouplement à leur organe de réglage de position, des alésages qui sont alignés dans une posi- tion de réglage de base des supports de pales pour re- cevoir une goupille d'arrêt. Cette goupille d'arrêt peut, grâce à un élément dynamique, attaqué à partir d'un dispositif de sécurité, quitter la position de blocage de réception dans les organes d'accouplement. D'autres caractéristiques, variantes et avan- tages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation préféré de l'invention représenté au dessin annexé se limitant à l'essentiel, mais réalisé approximativement à l'échelle, dont la figure unique représente avec ar- rachement partiel, avec une coupe longitudinale axiale de l'axe de pivotement de réglage de la pale de gouverne, une structure de dispositif de montage selon l'invention, dans sa position de fonctionnement. La pale de gouverne 2, fixée à son appui 2', est orientée dans sa position active, donc dans tous les cas après le tir du tube, suivant l'axe longitudi- nal 1 du projectile et elle sert au guidage directionnel aérodynamique de son projectile 3. Elle est immobilisée en rotation en étant fixée au moyen d'une vis 4 à un support étage 5 monté de façon à pouvoir tourner, dont l'axe de rotation 6 traverse perpendiculairement à l'axe longitudinal 1 du projectile une bague de roulement à billes constituant un palier radial 7. Sa bague exté- rieure 8 est fixée dans la structure portante arrière 9 du projectile 3, tandis que la bague intérieure 10 présente vis-à-vis du support 5 un jeu radial admissible garantissant le mouvement axial du support 5 lors de l'application de la pression. Un épaulement 11 ayant pour axe l'axe de rota- tion 6 est formé dans la structure arrière 9 pour chaque pale de gouverne 2, épaulement dans lequel est inséré un joint annulaire élastique (joint torique), placé ra- dialement à l'extérieur par rapport à l'axe longitudi- nal 1 du projectile et entourant son axe 6. Une saillie 13 de faible dimension axiale formée sur le support 5, dépassant radialement de la bague intérieure 10 du rou- lement à billes, pénètre radialement à l'intérieur du joint annulaire 12 contre lequel un épaulement périphé- rique 14 du support 5 faisant davantage saillie radia- lement s'appuie axialement. Le contour du support 5 pré- sente, vis-à-vis du contour complémentaire de la struc- ture arrière 9 et de la bague extérieure 8 du roulement à billes, un léger jeu axial 15, pour que le joint an- nulaire 12 puisse se comprimer axialement afin d'augmen- ter son effet d'étanchéité, lorsque le support 5 se dé- place axialement vers l'intérieur 16 du projectile 3. Cela se produit, par exemple, lorsque, dans le compar- timent clos 17 d'un tube de tir (non représenté sur le dessin), donc à l'extérieur de la structure arrière 9, la pression gazeuse nécessaire pour l'accélération du projectile 3 est établie par une charge propulsive 19 enflammée. Pour ne pas écraser le joint annulaire 12, lors de ce déplacement axial du support 5 provoqué par la pres- sion du gaz de propulsion, il peut convenir de prévoir en au moins un emplacement des surfaces d'appui 20 entre l'appui 2' et/ou une partie de son support 5, ainsi que la structure arrière portante 9 (pour limiter le dépla- cement axial du support 5, donc le jeu axial 15 de l'appui de la pale de gouverne 2). Même en cas de blo- cage mécanique du déplacement axial de la pale de gou- verne 2 y compris le support 5, en raison du contact mutuel de ces surfaces d'appui 12, il est cependant certain, grace à la compression axiale du joint annu- laire 12 qu'il ne peut pénétrer, par exemple, des gaz provenant du compartiment clos 17 à l'intérieur 16 de la structure arrière 9 du projectile, par le dispositif d'appui des pales de gouverne. Pour chaque extrémité en forme d'arbre du sup- port 5 pénétrant en traversant son palier 7 à l'intérieur 16 de la structure arrière 9, l'accouplement cinématique entre un organe de réglage (non représenté sur le dessin) et l'appui de pale de gouverne 2' correspondant est assuré par un organe d'accouplement 30, par exemple en U, qui peut être, dans le cas d'un organe de réglage li- néaire, un bras rotatif destiné à transformer le mou- vement linéaire en mouvement rotatif pour régler la position de la pale par rapport à l'axe longitudinal 1 du projectile. Entre l'organe d'accouplement 30 et chaque support 5 un ajustement axial forcé est assuré par une tige filetée 21 qui est vissée, dans l'exemple d'exécution représenté, perpendiculairement à l'axe de rotation 6 dans le moyeu 22 de l'organe d'accouplement et s'appuie contre la surface latérale 23 de la partie du support 5 passant par le palier 7, à l'opposé d'un ressort d'ajustage 24. Pour que l'accouplement forcé entre le moyeu 22 de l'organe d'accouplement (maintenu à distance fixe de l'axe longitudinal 1 du projectile) et le support 5 déplacé axialement sous l'effet de la pression du gaz de propulsion n'entrave pas ce déplacement axial, la surface latérale 23 comporte, dans la zone d'attaque frontale de la tige filetée 22, une encoche ou entaille en forme de rampe. Elle est inclinée par rapport à la direction de déplacement, donc à l'axe de rotation 6, de façon qu'il existe, lorsque le joint annulaire 12 est comprimé, un léger intervalle entre la tige filetée-22 et le support 5 (comme cela ressort d'emblée du dessin). Si, par exemple après le tir du projectile 3 du tube de l'arme, une pression gazeuse ayant produit le déplace- ment axial de la pale de gouverne 2 avec son support 5, redisparaît, l'ensemble comprenant la pale 2 et le support 5 se rééloigne axialement du joint annulaire 12 en matière élastique qui se détend parallèlement à l'axe longitudinal du ressort d'ajustaae 24, jusqu'à ce que la rampe de l'encoche 25 soit de nouveau en contact forcé avec l'extrémité frontale de la tige filetée 21, et que la position de réglage axial entre le support 5 et l'organe d'accouplement 30 soit ainsi de nouveau obtenue. Cela garantit qu'il se produit un déplacement axial, pas très fortement amoindri par une liaison forcée, de la pale 2 fixée par l'appui 2' à son support 5, en garantissant l'effet d'étanchéité du joint annulaire 12 au voisinage à l'extérieur du palier 7, lorsque le projectile 3 est éjecté d'un tube d'arme, par exemple par la pression de la charge pro- pulsive qui s'établit à l'extérieur de la structure arrière dans ce tube. Le dispositif de montage selon l'invention est en outre particulièrement avantageux, dans la mesure o il permet, grâce aux tiges filetées 21 et à l'encoche en forme de rampe 25, un ajustement stable et bien reproductible de la pression s'exerçant sur le joint annulaire 12. On peut donc, par la profondeur de vissage de la tige filetée 21, assurer la fonction d'étanchéité pendant l'établissement d'une pression dans le comparti- ment clos 17 du tube, cette fonction d'étanchéité aug- mentant, en cas d'établissement d'une pression suffisante, en raison du déplacement du support 5, donc de la com- pression axiale du joint annulaire 12, lorsque la pres- sion environnante augmente. En outre, la conformation du dispositif de mon- tage selon l'invention permet de fixer simplement la position de base de l'appui de pale 2' pendant l'éjec- tion du projectile 3 d'un tube. En effet, en raison du profil arqué d'un organe d'accouplement 30 entre des supports 5 opposés, il reste à l'intérieur 16 de la structure arrière 9 de la place pour le passage radial d'un organe d'accouplement 31 orienté perpendiculaire- ment, servant à positionner d'autres pales de gouvernes orientées perpendiculairement aux pales 2 (non repré- sentées sur le dessin). Dans la position de base, des appuis de pale de gouverne 2' et, par suite, des organes d'accouplement 30, 31 de leurs supports 5, des alésages 32 traversant les organes de couplage 30, 31 sont ali- gnés axialement. Dans cette position de base prise lors du tir, une goupille d'arrêt 33 (dans la solution de réalisation représentée, suivant l'axe longitudinal 1 du projectile) peut pénétrer, par les alésages 32, dans les organes d'accouplement 30 et, par suite, les bloquer mécaniquement dans la position de base (ainsi donc que les pales de gouverne 2). Pendant la surpression dans le compartiment clos 17, les appuis 2', y compris les encoches en forme de rampe 25, sont déplacés vers l'in- térieur 16 du projectile et, par suite, leur accouple- ment avec les organes de réglage (par les tiges 21 et les organes d'accouplement 30, 31)est supprimé mécani- quement, de sorte que la goupille d'arrêt 33 ne peut alors subir de sollicitations de la part des pales de gouverne 2. Le blocage est supprimé, par la mise en ac- tion, après le tir, d'un élément dynamique 35 pyrotech- nique, par exemple, qui retire la goupille 33 des alé- sages 32, un dispositif de sécurité 34 vissé par l'ar- rière dans la structure arrière 9. Par suite, les mouve- ments de rotation de positionnement des paires de pales 2 sont libérés, lorsque le projectile a quitté le tube de tir, de la position de base qui est prédéterminée lors du recul de l'appui 2' par les tiges filetées 21 (par rapport aux encoches en forme de rampe 25). REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage sur palier pour pale de gouverne pivotante (2) d'un missile guidé, notamment d'un projectile (3) pouvant être tiré au moyen d'une pression gazeuse produite par une charge propulsive, caractérisé en ce qu'un support de pale de gouverne (5) guidé par un palier radial (7) s'appuie axialement, au moyen d'un épaulement périphérique (14), contre un joint annulaire (12) qui repose sur un épaulement (11) de la structure portante arrière (9) et est constitué par une matière élastiquement compressible. 2. Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que des surfaces d'appui (2), destinées à limiter le trajet de déplacement axial du support de pale (5) par rapport au joint annulaire (12) sont for- mées d'une part sur la structure arrière portante (9) et, d'autre part, sur le support (5) et/ou l'appui de pale de gouverne (2'). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce qu'une encoche (25) parallèle à l'axe, destinée à placer une tige filetée (21) dans un organe d'accouplement (30) , qui présente par rapport à la tige filetée (21) une plus grande pro- fondeur lorsque le joint annulaire (12) est comprimé axialement que lorsque le support de pale (5) est sorti en position active radialement par rapport à l'axe lon- gitudinal (1) du projectile, est formée sur la surface latérale (23) du support (5), avec une inclinaison par rapport à son axe de rotation (6). 4. Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce qu'une précontrainte axiale de l'épaulement (14) sur le joint annulaire (12) est prédéterminée par la profondeur de vissage de la tige filetée (21). 5. Dispositif selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'à l'inté- rieur (16) de la structure arrière (9) du projectile (3), les axes de rotation (6) des supports de pales de gouverne (5) se croisent, et en ce que leurs organes d'accouplement (30, 31) comportent, pour assurer une liaison rigide en rotation de chacun des supports de pale (5) opposés, et l'accouplement à leur organe de réglage de position, des alésages (32) qui sont alignés dans une position de réglage de base des supports de pales (5) pour recevoir une goupille d'arrêt (33). 6. Dispositif selon la revendication 5, carac- térisé en ce que la goupille d'arrêt (33) peut, grace à un élément dynamique (35), attaqué à partir d'un dis- positif de sécurité (34), quitter la position de blocage de réception dans les organes d'accouplement (30, 31).