Brevet FR2582428A1 — publié le 19861128

"SYSTEME ENTERRE COMPORTANT UN DISPOSITIF DE SIGNALISATION". La présente invention concerne un système enter- ré, comportant un dispositif de signalisation constitué d'un arrangement télescopique de tubes coaxiaux et comportant, des moyens pour accroître la pression interne afin de développer l'arrangement télescopique, des moyens pour commander l'ac- croissement de pression interne à partir d'un instant prédé- terminé. Un tel système est connu du brevet français n 2 351 378. Dans ce brevet, qui est relatif à un artifice de signalisation de fonctionnement d'un engin d'exercice, norma- lement enfoui sous terre, un arrangement télescopique de tubes coaxiaux est susceptible de se développer sous l'action d'une ou deux charges pyrotechniques de développement dont l'alluma- ge produit une augmentation de pression interne pour forcer le développement de l'arrangement télescopique et vaincre la ré- sistance du terrain dans lequel l'engin est enfoui, l'arrange- ment télescopique en fin de développement émergeant alors à l'air libre. Cet arrangement télescopique est prévu sans moyens d'étanchéité et un premier inconvénient d'un tel systè- me est qu'il nécessite alors un accroissement de pression in- terne considérable, de l'ordre de 500 bars et pouvant aller jusqu'à 3000 bars, pour que l'arrangement télescopique ait une chance en pratique d'émerger à l'air libre. Cet accroissement de pression interne implique alors un excédent de charge pyro- technique pour compenser le manque d'étanchéité sans pour autant garantir avec certitude une sortie à l'air libre de l'arrangement télescopique, dans une configuration enfouie dans un sol dur, en effet les fuites peuvent être très impor- tantes. A l'inverse, en configuration mine posée sur le sol ou enfouie au ras du sol, l'excédent de charge pyrotechnique peut conduire à une éjection si violente de l'arrangement télesco- pique que celui-ci est arraché de son support et projeté à 82428 - 2 - grande distance. La présente invention propose un système du gen- re précité qui ne présente pas le premier inconvénient du sys- tème connu. Pour cela, le système enterré comportant un dis- positif de signalisation du type mentionné dans le préambule est remarquable en ce que le dispositif de signalisation possède en outre des moyens pour réaliser l'étanchéité de l'arrangement télescopique, au niveau des tubes coaxiaux et un moyen pour assurer la conservation de ladite étanchéité pendant le développement de l'arrangement télescopique. En effet lorsque l'étanchéité est réalisée et conservée, il est clair que la pression interne est maîtrisée. Il suffit alors d'une pression relativement modérée (30 à 100 bars) pour percer le sol et déboucher à l'air libre. La conservation de cette étanchéité entraîne une sortie systématique à l'air libre de l'arrangement télescopique. Selon un mode de réalisation préféré de l'inven- tion les moyens pour réaliser l'étanchéité de l'arrangement télescopique sont des joints toriques disposés autour des tu- bes coaxiaux. Selon une des caractéristiques de l'invention le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéité à l'inté- rieur de l'arrangement télescopique est une rondelle fixée au sommet du tube coaxial central et dont les bords reposent sur le sommet du tube coaxial extérieur. D'autre part il existe un deuxième inconvénient du système connu, en effet, en considérant la formule bien connue F = Ps, pour une pression donnée P, la force appliquée F est d'autant plus intense que la surface s sur laquelle s'exerce la pression est grande. Ainsi la pression interne qui s'exerce sur les bases des différents tubes coaxiaux entraîne logiquement, en premier, le tube coaxial dont la base possède la plus grande surface, ce tube étant le tube extérieur de plus grand diamètre. Dans ces conditions le tube qui sort le premier et qui bien entendu est creux, a de fortes chances de 82428 -3- se voir remplir, par exemple de terre par un effet semblable à celui qui serait obtenu lors d'un carottage ce qui produit un bourrage, empêchant ainsi le développement normal des autres tubes coaxiaux. C'est afin d'éviter ce deuxième inconvénient particulièrement gênant lorsque le nombre de tubes est supé- rieur à deux, que l'invention propose un système enterré re- marquable en ce que les moyens pour réaliser l'étanchéité en coopération avec le moyen pour assurer la conservation de la- dite étanchéité imposent un développement des tubes coaxiaux dans un ordre déterminé. Dans ce même objectif et selon un autre aspect de l'invention le système enterré se distingue du système connu en ce que le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéité en coopération avec les moyens pour réaliser ladite étanchéité constitue un système anti-retour pour les tubes coaxiaux. En effet, le tube extérieur est le premier à monter (tube qui possède la base de plus grande surface donc sur lequel la force appliquée est la plus intense) et lorsqu'il commence à monter il entraîne automatiquement le tube central, la rondelle fixée au tube central reposant sur les bords du tube extérieur, les autres tubes coaxiaux suivent simultanément du fait de la friction imposée par les joints toriques (les forces de friction ayant des modules supérieurs aux différences des modules des forces appliquées à deux tubes coaxiaux adjacents). Ainsi si l'arrangement télescopique pos- sède n tubes coaxiaux, les n tubes coaxiaux vont monter simul- tanément. Le tube extérieur s'arrête de monter lorsqu'il a accompli sa course maximum. Des n-l tubes coaxiaux restants celui qui est le plus à l'extérieur subit la plus grande force, du fait que sa surface de base est maintenant la plus importante, il continue donc de monter entraînant le tube cen- tral grâce à la rondelle qui repose aussi sur ses bords, les autres tubes coaxiaux étant de même entraînés du fait des for- ces de friction. Lorsque le tube le plus è l'extérieur a 82428 -4- accompli à son tour sa course maximale il s'arrête, et alors les n-2 tubes restants continuent de monter suivant le même principe. Et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il ne reste que le tube central qui s'arrête à son tour lorsqu'il a atteint sa course maximale. De cette manière, les tubes ne s'étant jamais désolidarisés, l'étanchéité a été conservée. Du fait de la montée simultanée du n tubes, puis des (nl) tubes etc..., une importante rigidité est conférée au système ce qui est un avantage supplémentaire pour une sortie systématique de l'ar- rangement télescopique. D'autre part la rondelle qui est le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéité sert aussi de système anti-retour, il ne peut plus se produire de bourrage (de terre par exemple), les différents tubes montent alors simultanément excluant toutes possibilités de coincement ou même de recul du fait d'un bourrage. La description suivante en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre une vue en coupe du système enterré dont le dispositif de signalisation est présenté dans sa position de repos. Les figures 2a, 2b, et 2c montrent en détail-un exemple de réalisation de tubes coaxiaux de l'arrangement télescopique. La figure 3 montre le dispositif de signalisa- tion du système enterré présenté dans sa position déployée. Sur la figure 1 est représenté le système enter- ré 1 comportant un dispositif de signalisation 2 proposé dans sa position de repos. Le dispositif de signalisation 2 est constitué d'une part d'un arrangement télescopique de tubes coaxiaux 3, lui-même constitué d'une enveloppe cylindrique 4, fixe par rapport au dispositif enterré 1, d'un tube extérieur 5 mobile, d'un tube central 6 mobile et d'une pluralité de tu- bes intermédiaires 7 (sur la figure, 3 tubes intermédiaires 7 82428 - 5- sont représentés, ce nombre n'est évidemment pas limitatif). Les tubes coaxiaux qui ont donc des diamètres décroissants sont correctement ajustés les uns aux autres. Le dispositif de signalisation 2 comprend d'autre part des moyens 8 pour accroître la pression interne afin de développer l'arrangement télescopique 3 et des moyens 9 pour commander l'accroissement de pression interne è partir d'un instant prédéterminé. Dans une réalisation préférée du système de l'invention les moyens 8 sont concrétisés par une composition génératrice de gaz qui peut être par exemple de la poudre noire du genre PN6, du propergol ou tout autre composition lente pouvant engendrer une surpression à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 4 et les moyens 9 sont concrétisés par une allumette électrique qui enflamme la composition génératrice de gaz 8 à un instant pré- déterminé. Un obturateur 10 vient clore hermétiquement la base de l'enveloppe cylindrique 4 servant également de support à l'allumette électrique 9. Enfin un capuchon de fermeture 11 vient clore de façon non hermétique la partie supérieure de l'enveloppe cylindrique 4. Conformément à l'invention le dis- positif de signalisation 2 possbde en outre des moyens 12 pour réaliser l'étanchéité de l'arrangement télescopique au niveau des tubes coaxiaux et un moyen 13 pour assurer la conservation de ladite étanchéité pendant le développement de l'arrangement télescopique. Dans un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, les moyens 12 sont matérialisés par des joints toriques disposés autour des tubes coaxiaux et le moyen 13 est une ron- delle fixée au sommet du tube coaxial central 6 et dont les bords reposent sur le sommet du tube coaxial extérieur 5 et donc également sur les bords des tubes coaxiaux intermédiaires 7. Le dispositif de signalisation s'applique parti- culièrement et avantageusement bien aux mines antichar élec- troniques. Ce genre de mine a une durée d'activité volontaire- ment limitée dans le temps, à l'issue de laquelle elle retour- ne à l'état "sécurité". Ce passage à l'état "sécurité" ne se traduit, en principe, par rien de perceptible, et il peut s'a- 82428 -6- vérer utile de le matérialiser par un indicateur d'état qui est ici configuré par le dispositif de signalisation 2, l'in- dicateur d'état a pour but de visualiser l'état "sécurité", permettant ainsi de relever les mines ou de traverser son pro- pre champ de mines. Ainsi lorsque la mine est électriquement placée à l'état "sécurité" après un temps prédéterminé, qui peut être par exemple de 30 jours, l'allumette électrique 9 est allumée enflammant la composition génératrice de gaz 8 et provoquant ainsi l'accroissement de pression interne. Lorsque la pression augmente à l'intérieur de l'enveloppe cylindrique 4, l'arran- gement télescopique des tubes coaxiaux 3 est développé selon l'ordre déterminé. Les n tubes mobiles s'élevant simultanément en vertu des principes énoncés précédemment, ceci jusqu'à la course maximale du tube coaxial extérieur 5, puis les (n-l) tubes restants s'élèvent à leur tour et ainsi de suite jusqu'à la sortie complète du tube coaxial central 6. Ainsi, il est obtenu une sortie systématique du dispositif de signalisation 2 du fait de la rigidité conférée au dispositif et de la conservation de l'étanchéité dans le dispositif et ceci sans perdre de l'idée qu'il est plus aisé de soulever et de briser une couche de terre de manière progressive que de le faire de manière brutale et quasi instantanée. Le délai d'exécution de l'opération qui peut s'échelonner de quelques secondes à plusieurs minutes, selon la nature du terrain rencontré, n'est pas critique pour l'utilisateur sachant que la durée d'activi- té d'une mine se mesure en jours ou en mois. On notera donc, qu'il est avantageux de choisir des compositions génératrices de gaz lentes. S'il n'y a pas ou peu de résistance au dessus du dispositif 2, en particulier si la mine est presque à découvert, la pression des gaz a pour simple effet de compenser le poids des tubes et leur friction, le dispositif 2 se déployant alors lentement jusqu'à sa lon- gueur maximum. Si la mine est enfouie plus profondément ou si la couche de terre sous laquelle elle est enfouie est plus dure, il s'exerce alors sur cette couche de terre une pression 82428 -7- qui est proportionnelle à sa résistance. Après quoi le sol se fissure, les cailloux se trouvant éventuellement sur la tra- jectoire du dispositif 2 étant déplacés et le dispositif 2 se déployant jusqu'à sa longueur maximum. Dans un mode de réalisation préféré du système selon l'invention, le système enterré qui possède d'autre part une liaison électrique essentielle à son fonctionnement origi- nel est remarquable en ce qu'il est prévu un moyen pour provo- quer la coupure de la liaison électrique essentielle au fonc- tionnement originel. Le moyen pour provoquer la coupure de la liaison électrique essentielle au fonctionnement originel du système enterré est de préférence l'allumette électrique du dispositif de signalisation, sur laquelle est connectée en sé- rie ladite liaison électrique. En effet, le système enterré qui possède un dis- positif de signalisation a au moins une fonction originelle qui lui est propre. Dans le cas d'application à une mine anti- char électronique, cette mine possède un dispositif de mise à feu qui est déclenché au passage d'un véhicule. Ainsi une liaison électrique est essentielle pour permettre le fonction- nement et le déclenchement du système. Lors du passage de la mine à l'état "sécurité", d'une part le dispositif de signali- sation se déploie afin de permettre la visualisation de cet état et d'autre part, la liaison électrique essentielle au fonctionnement du système enterré est coupée, plus particuliè- rement lorsque ce système est une mine, c'est la liaison au système de mise à feu de la charge militaire qui est coupée. Pour cela cette liaison électrique F essentielle au fonction- nement du système enterré 1 est connectée en série sur l'allu- mette électrique 9 du dispositif de signalisation 2 de telle sorte que lorsque l'allumette électrique s'enflamme pour dé- clencher le développement de l'arrangement télescopique 3, la liaison électrique F est simultanément rompue, l'allumette électrique ayant fonctionnée comme un fusible sous l'effet de la chaleur. Ainsi le fonctionnement du dispositif de signali- sation constitue une preuve supplémentaire et non ambiguë de 82428 - 8 - l'état "sécurité", même dans le cas très improbable d'un al- lumage accidentel de l'allumette électrique 9. Il serait en effet intolérable que le dispositif de signalisation donne dans cette circonstance une fausse indication. Selon une variante non représentée sur le des- sin, la liaison électrique essentielle au fonctionnement ori- ginel est un fil conducteur fusible passant aux contours de l'allumette électrique 9 et qui fond alors sous l'effet de la chaleur dégagée par celle-ci lors de son allumage. Selon une autre variante non représentée sur le dessin, la liaison électrique essentielle au fonctionnement originel est un fil conducteur solidaire en un point du tube central 6, par exemple accroché à la base du tube central, qui se romp par effet de striction lors du développement de l'ar- rangement télescopique 3. La figure 2a montre en détail un exemple de réa- lisation d'un tube coaxial de l'arrangement télescopique, qui peut être le tube coaxial extérieur 5 (figure 1) ou un quel- conque tube intermédiaire 7, un tube coaxial central étant lui montré à la figure 2c le détail d'une variante de réalisation applicable aux figures 2a et 2c est montré à la figure 2b. Sur la figure 2a le tube coaxial extérieur 5 (par exemple) est représenté en coupe. Ce tube a pour diamètre Dl sur sa plus grande longueur référencée L1, sur sa longueur L2 il possède un épaulement extérieur 14 de diamètre D2 (D2> Dl) sur lequel repose le joint torique 12 représenté en pointillés. Il est alésé à un diamètre intérieur D3 (D3 sur sa longueur L3 et à un diamètre D4 (D4 gueur L4, un épaulement intérieur 15 étant ainsi obtenu sur lequel le joint torique du tube coaxial de diamètre directe- ment inférieur à celui du tube représenté sur le dessin, vient s'écraser. A la fin du développement du tube de diamètre di- rectement inférieur, le joint est comprimé entre l'épaulement intérieur 15 du tube représenté sur le dessin et l'épaulement extérieur du tube de diamètre directement inférieur, le joint continuant d'assurer l'étanchéité alors que les tubes coaxiaux 82428 -9- adjacents restent solidaires par l'intermédiaire de leurs épaulements intérieurs et extérieurs. Selon une variante de réalisation dont le détail est représenté sur la figure 2b le joint torique 12 peut être en partie placé dans une gorge 16 qui se situerait alors au dessus de l'épaulement 14, d'un quelconque tube coaxial 5, 6, 7. Sur la figure 2c est montré un exemple de réalisation du tube coaxial central 6 qui est représenté en coupe. Ce tube a pour diamètre D'U sur sa longueur L1, il pos- sède aussi un épaulement extérieur 14, de diamètre D'2 (D'2 > D'l) sur sa longueur L2, sur lequel repose le joint torique 12 (représenté en pointillés). En principe, et comme il est représenté sur la figure 1, le tube coaxial central est plein sur toute sa longueur. Cependant sur la figure 2c est montré une variante du tube coaxial central, qui est alésé à un diamètre intérieur D'3 (D'3 lente et de mieux maîtriser sa vitesse, la composition généra- trice de gaz 8 peut être disposée de préférence è l'intérieur du tube coaxial central 6 comme représenté sur la figure 2c, au lieu d'être disposée sur l'obturateur 10 comme proposé à la figure 1. Au sommet du tube coaxial central 6 est fixée la rondelle 13 qui est le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéité. Le moyen de fixation de la rondelle 13 est réa- lisé à l'évidence par soudage, il peut être aussi réalisé sim- plement par vissage. Sur la figure 3 est présenté le dispositif de signalisation 2 du système enterré dans sa position déployée. L'enveloppe cylindrique fixe 4 ainsi que le tube coaxial exté- rieur 5 et une partie des tubes coaxiaux intermédiaires 7 restent enterrés dans le sol S, alors que l'autre partie des 82428 - 10 - tubes coaxiaux intermédiaires 7 et le tube coaxial central 6 sur lequel est fixé la rondelle 13 sont sortis du sol, se trouvent à l'air libre signalant ainsi l'emplacement du systè- me enterré. Pour augmenter l'effet de marquage, le contraste avec l'environnement extérieur peut être amélioré en utilisant des tubes coaxiaux de couleurs différentes. Une autre application possible d'un tel dispositif pourrait être une antenne pour mine I0 télécommandable. 82428 - 11 - REVENDICATIONS: 1. Système enterré, comportant un dispositif de si- gnalisation constitué d'un arrangement télescopique de tubes coaxiaux et comportant, des moyens pour accroître la pression interne afin de développer l'arrangement télescopique, des moyens pour commander l'accroissement de pression interne è partir d'un instant prédéterminé, caractérisé en ce que le dispositif de signalisation possède en outre des moyens pour réaliser l'étanchéité de l'arrangement télescopique, au niveau des tubes coaxiaux et un moyen pour assurer la conservation de ladite étanchéité pendant le développement de l'arrangement télescopique. 2. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser l'étanchéité de l'arrangement téle- scopique sont des joints toriques disposés autour des tubes coaxiaux. 3. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon l'une des revendications i à 2, caractérisé en ce que le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéi- té à l'intérieur de l'arrangement télescopique est une rondel- le fixée au sommet du tube coaxial central et dont les bords reposent sur le sommet du tube coaxial extérieur. 4. Système enterré selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens pour réaliser l'étanché- ité en coopération avec le moyen pour assurer la conservation de ladite étanchéité imposent un développement des tubes coaxiaux dans un ordre déterminé. 5. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon l'une des revendications 1 è 4 caractérisé en ce que le moyen pour assurer la conservation de l'étanchéi- té en coopération avec les moyens pour réaliser ladite étan- chéité constitue un système anti-retour pour les tubes coaxiaux. 6. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon l'une des revendications 1 à 5, le système 82428 - 12 - enterré possédant d'autre part une liaison électrique essen- tielle à son fonctionnement originel, caractérisé en ce qu'il est prévu un moyen pour provoquer la coupure de la liaison électrique essentielle au fonctionnement originel. 7. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon l'une des revendications 1 à 6, le disposi- tif de signalisation possédant entre autres une allumette électrique, caractérisé en ce que le moyen pour provoquer la coupure de la liaison électrique essentielle au fonctionnement originel du système enterré est l'allumette électrique sur la- quelle est connectée en série ladite liaison électrique. 8. Système enterré comportant un dispositif de si- gnalisation selon l'une des revendications 1 à 7, dont le tube coaxial central de l'arrangement télescopique est alésé sans déboucher, caractérisé en ce que les moyens pour accroître la pression interne sont disposés à l'intérieur de l'alésage du tube coaxial central.