Brevet FR2573861A1 — publié le 19860530

DISPOSITIF DE GUIDAGE DE COURTE DUREE D'UN ENGIN VOLANT AU MOYEN DE GENERATEURS DE POUSSES TRANSVERSALE L'invention concerne un dispositif de guidage de courte durée ou momentané d'un engin volant au moyen de générateurs de poussée transversale à mise en service commandée. On connaît un grand nombre de dispositifs prévus pour le guidage momentané, en particulier d'obus tirés par canon. Parmi de tels dispositifs, on distingue ceux dont les générateurs de poussée transversale ne peuvent plus répondre à des ordres après la mise en service et les dispositifs sur lesquels une telle réponse est possible. En ce qui concerne le premier type mentionné, référence est faite par exemple au brevet DE 28 09 281. Dans ce cas, on a réparti sur le pourtour d'un projectile à rotation propre un grand nombre de générateurs de poussée constitués par de très petits propulseurs à poudre dont l'allumage a eu lieu selon un programme de commande prédéterminé. Après l'allumage, la charge propulsive d'un générateur de poussée se consume totalement dans un temps très bref. La durée de fonctionnement se situe à environ 1/300 de seconde. Ce temps n'est pas, variable de telle sorte qu'il est nécessaire, pour produire une force transversale active pendant une certaine durée, d'allumer plusieurs générateurs de poussée successivement. La demande de brevet DE 33 17 583 de la demanderesse peut être cité pour servir d'exemple à la deuxième catégorie. Dans ce cas, c'est une tuyère tournante qui sert de géné- rateur de poussée transversale, tuyère qui estparcourue par un gaz propulseur provenant d'un générateur de gaz et qui présente une tuyère de poussée acentrique. La tuyere rotative tourne sans être influencée, à une grande vitesse, autour de l'axe longitudinal de l'engin volant ; toutefois à l'aide d'un dispositif de freinage, par exemple un embrayage à friction actionné magnetiquement, elle peut être bloquée et débloquée dans des positions définies. Dans ces positions définies, le jet propulsifs soit sort de la tuyère de poussée radialement vers l'extérieur à travers un orifice d'échappement prévu dans l'engin volant et produit une force transversale, soit ce jet est expulsé de façon neutre, c'est-à-dire sans orientation déterminée et sans qu'aucune force transversale ne soit produite sur l'engin volant. Ce dispositif convient tout à fait pour guider pendant un temps relativement long des engins volants à vol rapide, en particulier des obus de petit calibre. En dimensionnant et en commandant le dispositif de freinage de manière appropriée, il est possible d'alterner rapidement et fréquemment les ordres d'action nulle et d'action totale. La trajectoire d'un engin volant à vol rapide, tel qu'un obus tiré par canon, n'aurait besoin d'être corrigée qu'un nombre de fois assez réduit si l'on avait réglé d'avance le temps pendant lequel agit la force transversale respective. L'invention a pour objet de proposer, pour le guidage d'un engin volant, un dispositif du type mentionné, qui soit d'une construction mécanique simple, constitué d'un petit nombre d'éléments peu onéreux et de faible poids, dont la durée d'efficacité puisse être influencée de manière simple et au moyen duquel il soit possible de produire des délais de réponse extrêmement courts. Ce problème est résolu conformément à l'invention par le fait que chaque générateur de poussée transversale, après sa mise en service, produit constamment, pendant toute sa durée de fonctionnement, un jet de poussée, communique au moins dans une position avec un orifice d'éjection prévu sur le pourtour de l'engin volant en vue de produire la poussée transversale et dans au moins une autre position ne communique par avec l'orifice d'éjection et ne produit donc pas de poussée transversale sur l'engin volant, par le fait que le générateur de poussée est maintenu dans une position définie au moyen d'un élément de traction tendu, fixé sur l'engin volant et par le fait que, pour la libération et le transfert du générateur de poussée transversale dans une autre position définie, la liaison entre l'élément de traction et le générateur de poussée transversale peut être éliminée et le générateur de poussée transversale peut être transféré par entraînement dans cette autre position. Ainsi, le générateur de poussée transversale est maintenu respectivement dans une position définie au moyen d'un élément de traction tendu, fixé sur l'engin volant. A partir de cette position, il peut être amené dans une autre position définie par l'élimination de la liaison existante. Dans l'une des positions, le générateur produit une poussée transversale, tandis que dans l'autre position une telle poussée transversale n'est pas produite. L'entraînement du générateur de poussée transversale lors de son passage dans l'autre position s'effectue de préférence par le générateur lui-même. A cet effet, des corps de tuyères rotatives à tuyères de poussée acentriques sont appropriés, sur lesquels ce transfert s'effectue par un mouvement rotatif, ou encore des corps de tuyères de poussée mobiles longitudinalement qui se déplacent sous l'effet du gaz de leur propre charge propulsive après l'élimination de la liaison avec l'éliment de traction. Pour servir d'élément de traction, on peut envisager par exemple des fils ou des bandes électriquement conducteurs sur lesquels est prévu un point de fusion. Si un courant électrique passe à travers le fil ou la bande, la liaison est coupée en ce point de fusion. De même, il est possible d'utiliser des fils fusibles. Une liaison particulièrement rapide à éliminer entre l'élément de traction et le générateur de poussée se trouve réalisée si l'on utilise comme générateur une tuyère rotative et comme élément de traction un tel élément entourant la tuyère à la manière d'une boucle et constitué de préférence en un alliage métallique sensible à la chaleur. Si l'on envoie un courant à travers cette boucle, l'élément de traction se dilate très rapidement et libère de ce fait la tuyère rotative maintenue jusqu'alors en place par frottement. L'élément de traction peut naturellement être coupé également mécaniquement au moyen d'un mini-couteau. Les générateurs de poussée transversale pouvant être miniaturisés présentent, par exemple, chacun sa propre charge propulsive qui produit la force transversale après allumage et qui transfère le générateur dans l'autre position respective après élimination de la liaison. Ainsi, un système autonome, très petit est créé, système qui peut être monté en différents points de l'engin volant. Une variante à réponse extrêmement rapide est constituée par des générateurs de poussée transversale qui sont répartis de préférence sur la périphérie de l'engin volant et, qui sont alimentés ensemble et simultanément par un générateur central de gaz chauds. Le poids des éléments du générateur de poussée transversale qui participent au mouvement lors du transfert dans une autre position est très faible, donc l'inertie de ses éléments l'est également. Si tous les générateurs de poussée transversale émettent des jets de poussée d'effet identique, la résultante est nulle. Le guidage, c'est-à-dire la production d'une force transversale définie, s'effectue de préférence par le fait que la force transversale de deux générateurs de poussée transversale situés en positions opposées sur la périphérie de l'engin volant sont mis hors service rapidement l'un après l'autre, par exemple en desserrant la boucle à fil pouvant se dilater électriquement qui entoure les tuyères rotatives. De ce fait, il est possible d'éviter le temps parfois long d'allumage d'une charge. Cette même méthode de commande dans le présent cas le desserrage d'une boucle, d'une part pour la mise en service de la force transversale et d'autre part pour sa mise hors service, garantit une meilleure reproductibilité et de ce fait un raccourcissement important d'une efficacité définie de la force transversale. En outre, il est possible de maintenir le générateur de poussée transversale au moyen de plusieurs éléments de traction de longueurs différentes qui sont déterminées de telle manière qu'après l'élimination de la liaison du premier élément de traction, le générateur de poussée transversale se trouve maintenu par un deuxième élément de traction tendu après son transfert dans une autre position. Après l'élimination de cette liaison, le générateur de poussée transversale est ensuite maintenu dans une troisième position1 etc. Les avantages présentés par l'invention sont, outre la simplicité du système miniaturisé, le temps mort extrêmement court entre la délivrance de l'ordre et- l'exécution de celui-ci, ainsi que la très faible inertie du système de freinage et de libération. Si l'on utilise plusieurs tuyères rotatives à charge propulsive incorporée, il est même possible d'éliminer les joints rotatifs habituellement nécessaires lorsqu'une source commune de gaz chauds alimente plusieurs systèmes de poussée. L'invention est expliquée ci-apres plus en détail, à l'aide de plusieurs exemples de réalisation, en référe-e aux dessins annexés. Sur ces dessins la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un dispositif pour le guidage d'un engin volant conforme à l'invention la figure 2 représente une coupe d'une tête d'engin volant comportant un dispositif pour le guidage de l'engin, conforme à l'invention la figure 3 est une coupe longitudinale de la tête de'un engin volant comportant plusieurs dispositifs pour le guidage de l'engin la figure 4 est une représentation détaillé d'un dispositif modifié destiné au guidage d'un engin volant la figure 5 est une coupe faite selon V-V de la figure 5 ; et la figure 6 est une vue partiellement en coupe de la tête d'un engin volant comportant un autre dispositif pour le guidage de l'engin. Sur les figures 1 et 2 est représenté un dispositif 1 pour le guidage d'un engin volant, qui comprend un agencement de tuyère rotative 2 monté en rotation autour d'un axe A, ainsi qu'un dispositif d'arrêt et de liberation 3. L'agencement de tuyère rotative présente un carter longitudinal de forme sensiblement cylindrique 4 dans l'axe longitudinal A duquel est placée une cartouche 5 contenant une charge propulsive 6. La charge propulsive 6 doit être allumée électriquement par une amorce détonante 7. La cartouche 5 débouche dans la zone de l'amorce détonante dans une tuyère de poussée acentrique 8, dont un jet de gaz chauds sort en direction pratiquement radiale dans le sens indiqué par la flèche S lors de la combustion de la charge propulsive 6.La direction d'action du jet S de gaz chauds ou de poussée est décalée d'une distance radiale r de l'axe longitudinal A, de telle sorte que pendant la combustion de la charge propulsive 6, un couple. est produit sur l'agencement de tuyère rotative 2, couple qui entraîne l'agencement de tuyère rotative en rotation autour de l'axe longitudinal A, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre sur les figures l et 2. La tuyère rotative 2 est maintenue au moyen d'un fil fusible 9, électriquement conducteur, dans une position angulaire fixe dans laquelle la tuyère de poussée acentrique 8 est située directement en face d'un orifice d'éjection 10 pratiqué dans la paroi d'un engin volant 11. Si la charge propulsive est allumée dans cette position angulaire, le jet de poussée S a pour effet qu'une force transversale s'exerce dans le sens contraire de la flèche S sur l'engin volant 11. Le fil électriquement conducteur 9 entoure à la manière d'une boucle le carter~4 de la tuyère rotative, est tendu rigidement et est fixé par ses deux extrémités respectivement sur l'engin volant 11 comm représenté schématiquement sur la figure 1.La tension du fil 9 et le frottement entre ce fil et le carter 4 sont dimensionnés de telle manière que la tuyère rotative soit maintenue dans la position indiquée sur la figure 2. Les deux extrémités du fil -9 sont reliées électriquement l'une à l'autre par l'intermédiaire d'un interrupteur 12 et d'une batterie 13, l'interrupteur 12 étant ouvert dans la position angulaire de la tuyère représentée sur la figure 2. Si l'interrupteur 12 est fermé, un court-circuit est produit entre les deux extrémités du fil et un courant intense parcourt le fil 9 ce qui a pour effet que ce fil s'échauffe fortement, se dilate et enfin fond. Déjà pendant la phase de dilatation, la liaison entre le fil fusible 9 et le carter 4 de la tuyère rotative se trouve desserrée de telle sorte que la tuyère 2, en raison de l'existence du couple de rotation produit autour de l'axe A, tourne de manière que sa direction d'action ne corresponde plus à celle représentée sur la figure 2. Sur le carter 4 de la tuyère rotative est prévue une butée 14, et sur l'engin volant 11 est prévue une butée 15 que la butée 14 vient heurter lors de la rotation de la tuyère. Le gaz chaud qui continue de sortir de la tuyère de poussee 8 acentrique est collecté dans un canal collecteur 16 et éjecté sans direction préférentielle de l'engin volant 11. L'effet de la force transversale sur l'engin volant 11 est déterminé par la durée pendant laquelle la tuyère 2 est maintenue dans sa position angulaire représentée sur la figure 2. L'effet effectif de la force transversale est par conséquent déterminé par un raccourcissement de la durée d'action maximale qui correspond à la durée totale de la combustion de la charge propulsive 6. L'impulsion la plus courte est produite si avant l'allumage de la charge propulsive, la liaison entre le fil fusible 9 et la tuyère rotative a déjà été supprimée. Sur la figure 3, on peut voir que sur le pourtour de l'engin volant sont réparties plusieurs tuyères rotatives 2 commandées de cette manière. Les tuyères de poussée acentriques 8 émettent d'abord un jet de poussée à travers le canal comportant l'orifice d'éjection 10, les jets de toutes les tuyères rotatives ayant un effet identique, de telle sorte que, globalement, aucune force n'est exercée sur l'engin volant. Si l'on souhaite produireune force transversale dans une direction déterminée, une tuyère rotative placée du cbté opposé est mise hors service en éliminant la liaison par fil 9. I1 est possible également de faire chevaucher les commandes concernant deux tuyères rotatives opposées, de manière à permettre le déclenchement d'une impulsion de force transversale pendant un temps très bref.Lorsque la tuyère rotative 2 se trouve dans la position d'action zéro, la tuyère de poussée émet le gaz chaud dans un canal collecteur commun 16 de forme circulaire à partir duquel ledit gaz chaud est éjecté dans tous les directions à travers les orifices 21 orientés obliquement vers l'arrière. Sur les figures 4 et 5 est représentée une tuyère rotative 2' modifiée qui ne possède pas de charge propulsive propre mais qui est alimentée par un générateur de gaz non représenté ici qui insuffle du gaz chaud dans la tuyère rotative selon la flèche représentée sur la figure 4. L'agencement de tuyère rotative 2' est constitué ici essentiellement par une partie cylindrique qui est la tuyère de poussée et une partie cylindrique formant tourillon, comme il ressort de la figure 4. La tuyère rotative présente, conformément à la figure 5, trois tuyères de poussée 8 réparties sur le pourtour qui sont décalées par rapport à l'axe de rotation, respectivement de la distance- r'. Dans la position angulaire de la tuyère rotative 2' représentée sur la figure 5, l'une des tuyères de poussée 8' est placée en face d'un orifice d'éjection Y10', de telle sorte que lors de la combustion du générateur de gaz, un jet de poussée S' se trouve produit. Si la tuyère, après libération, continue à tourner dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la tuyère de poussée 8' acentrique se trouve placée en face d'un canal collecteur 16' dont le gaz chaud qui sort est évacué dans toutes les directions, de manière similaire à ce que l'on a vu dans la figure 3. La tuyère rotative 2' est maintenue libérée au moyen de plusieurs fils de traction 9-1 à 9-6 électriquement conducteurs et de longueurs différentes. Ces fils sont fixés d'une part sur le pourtour d'un prolongement cylindrique 22, électriquement conducteur, de la tuyère rotative et d'autre part sur l'engin volant 11' au moyen de points de soudure 23 qui servent de points de fusion. Entre les points de soudure et le prolongement cylindrique 22, sônt prévus des circuits contenant respectivement un interrupteur et une batterie, de manière similaire à l'exemple de réalisation représenté sur la figure 1. Conformément à la figure 4, la tuyère rotative 2' est maintenue dans une position angulaire selon la figure 2, à l'aide du premier fil de traction 9-1, position dans laquelle le jet de poussée S1 de cette tuyère rotative 2' exerce une force transversale sur l'engin volant 11'. Si cette force transversale ne doit plus agir, le circuit afférent au fil 9-1 est fermé, de telle sorte que le point de soudure 23 se rompt et que la tuyère rotative 2' tourne dans le sens inverse des aiguilles dlune montre. Cette rotation est possible jusqu'à ce que le deuxieme fil 9-2 soit tendu et retient alors la tuyère rotative 2'. La longueur de ce fil est dimensionnée de telle manière que la tuyère de poussée 8' acentrique, jusqu'alors active, se trouve en face du canal collecteur 16' et que la tuyère de poussée suivante ne se trouve pas encore en face de l'orifice d'éjection 10'.Si le circuit afférent au fil 9-2 est fermé, la tuyère rotative 2'~après libération continue à tourner et se trouve maintenue par le fil suivant 9-3 dans une position dans laquelle la deuxième tuyère de poussée acentrique se trouve maintenant en face de l'orifice d'éjection 10' et exerce à nouveau une poussée. Au moyen des six fils de traction 9-1 à 9-6, de longueurs différentes, on peut de cette façon obtenir six positions angulaires différentes pour la tuyère rotative, dont trois sont des positions efficaces dans lesquelles une force transversale est exercée. Les fils au moyen desquels la-tuyère rotative est maintenue peuvent être également coupés mécaniquement comme représenté sur la figure 4 pour le fil 9-5. A cet effet, on peut utiliser un couteau miniature 24 qui peut être manoeuvré par voie pyrotechnique. Sur la figure 6 est représenté un autre générateur de poussée transversale 2' qui est mobile longitudinalement le long d'un axe A" parallèle à l'axe longitudinal de l'engin volant, dans une tête de engin 11". Le générateur de poussée transversale 2' présente un piston 25 qui est monté coulissant dans un alésage cylindrique 26 ayant-llaxe A". A l'intérieur du piston de cylindre 25 se trouve une charge propulsive 6" qui peut être allumée électriquement au moyen d'une amorce détonante 27. Le piston de cylindre 25 est maintenu au moyen d'un fil de traction 9" fixe au fond du piston, de telle manière qu'une tuyère 8" sortant du carter de la charge propulsive communique avec un orifice d'éjection 10 pratiqué sur le pourtour de l'engin 11". Si la charge propulsive 6" est alors allumé, un jet de propulsion S" est produit. Le fil de traction 9" électriquement conducteur passe sur des tiges 28 également électrique- ment conductrices qui, à leur tour, avec une batterie 13" et un interrupteur 12", forment un circuit qui contient ledit fil de traction 9". Un canal étroit 29 est raccordé à la chambre qui eontient la charge propulsive 6", canal qui traverse dans l'axe A" le fond du piston de cylindre 25 orienté vers le fil de traction 9". L'embouchure de ce canal 29 repose sur un siège étanche 30 de telle sorte que tout échappement du gaz de propulsion à travers ce canal 29 est impossible aussi longtemps que le piston de cylindre 25 est maintenu dans la position représentée sur la figure 6 au moyen du fil de traction 9". Toutefois, si l'interrupteur 12" est fermé en vue d'arrêter la poussée S", le fil 9" se dilate de telle sorte que l'embouchure du canal 29 se soulève légèrement de son siège étanche 30. A travers le canal 29, du gaz de propulsion s'échappe alors et exerce une pression sur le fond du piston de cylindre. Celui-ci est de ce fait poussé vers la droite comme représenté sur la figure 6. Entre temps, le fil de traction 9" a fondu de tel sorte que le mouvement vers la droite est terminé, dès que le piston 25 bute sur la paroi du côté droit de l'évidement 26. Dans cette position une autre tuyère d'échappement 31, qui sort radialement de la chambre contenant la charge propulsive 6", est en liaison avec un canal collecteur 16" à l'intérieur de l'engin, tandis que la tuyère de poussée 8" se trouve recouverte par la paroi de l'évidement 26 et que le gaz de propulsion ne passe plus à travers l'orifice d'éjection 10". Le canal collecteur 16" fait dériver le gaz propulsif de façon neutre, c'est-à-dire non pas dans une direction préférentielle. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour le guidage momentané d'un engin volant au moyen de générateurs de poussée transversale à mise en service commandée, caractérisé par le fait que chaque générateur de poussée transversale (2), après sa mise en service, produit constamment, pendant toute sa durée de fonctionnement, un jet de poussée (S), communique au moins dans une position avec un orifice d'éjection (10) prévu sur le pourtour de l'engin volant (11) en vue de produire la poussée transversale et dans au moins une autre position ne communique pas avec l'orifice d'éjection (10) et ne produit donc pas de poussée transversale sur l'engin volant (ll), par le fait que le générateur de poussée transversale est maintenu dans une position définie au moyen d'un élément de traction (9) tendu, fixé sur l'engin volant (11) et par le fait que, pour la libération et le transfert du générateur de poussée transversale (2) dans une autre position définie, la liaison entre l'élément de traction (9) et le générateur de poussée transversale (2) peut être éliminée et le générateur de poussée transversale (2) peut être transféré, par entraînement dans cette autre position. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend pour le générateur de poussée transversale (2'), plusieurs éléments de traction (9-1 à 9-6) dont les longueurs sont adaptées réciproquement de telle manière qu'après rupture de la liaison d'un élément de traction (9-1) maintenant le générateur (2) dans une position définie, l'élément de traction (9-2) qui le suit par ordre de longueur maintient le générateur (2') dans une autre position définie. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que les éléments de traction (9-1 à 9-6) sont électriquement conducteurs et constituent un élément d'un circuit contenant une batterie (13) et un interrupteur (12). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments de traction (9-1 à 9-6) présentent respectivement un point de rupture prédéterminé (23) par fusion. 5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que les éléments de traction (9-1 à 9-6) sont des fils fusibles. 6. Disposif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le générateur de poussée transversale est une tuyère rotative (2) qui émet un jet de gaz propulseur provenant d'une tuyère de poussée (8) acentrique dont la direction d'action ne passe pas par l'axe de rotation (A) de la tuyère rotative, et par le fait que les éléments de traction (9-1 à 9-2) agissent sur une partie périphérique cylindrique (22) de la tuyère rotative (2). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la tuyère rotative (2) est entourée à la manière d'une boucle par un élément de traction (9). 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé par le fait que dans la tuyère rotative (2) est placée une charge propulsive (6) destinée à produire le jet de poussée (S). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que le générateur de poussée transversale (2') est monté à l'intérieur de l'engin volant (11') de manière mobile longitudinalement et se trouve maintenu dans ses positions définies au moyen des éléments de traction (9).