Brevet FR2591281A1 — publié le 19870612

Aménagement interne anti-clappement pour propulseur à poudre et son procédé de fabrication La présente invention concerne un aménagement interne anti-clappement pour propulseur à poudre du type comprenant un bloc de poudre logé dans une enveloppe avec interposition d'une protection thermique et délimitant une chambre de combustion, un décollement formé entre le bloc de poudre et le revêtement de protection thermique de la structure de fond du propulseur au moyen d'une peau décollée dudit revêtement et adhérant au bloc de poudre, et des moyens ménageant un passage pour les gaz de la chambre de combustion dans le décollement. Un propulseur du type défini ci-dessus est décrit dans le brevet français No 79 24 867. Les blocs de poudre pour propulseurs sont sollicités par des efforts et déformations mécaniques, notamment des allongements, lors des phases de fabrication, de stockage et de fonctionnement. Aussi, il est bien connu de ménager des zones de séparation ou décollements entre le bloc de poudre et la structure voisine dli propulseur, notamment dans les zones de fond. Le volume occupé par les décollements est variable en fonction de la position du propulseur, de conditions d'état et des efforts agissant sur le propulseur. I1 peut même se produire qu'un ou plusieurs décollements soient fermés par suite par exemple d'un stockage prolongé, d'un champ d'accélérations, d'une pression interne s'exerçant sur le fond, d'une adhérence imprévue des faces en regard du décollement,. Dans un tel cas, une ouverture brutale du décollement après l'allumage du propulseur peut provoquer une variation brusque de l'effort exercé sur le bloc de poudre tout le long du décollement. Le choc ainsi produit, ou "clappement", peut avoir une intensité élevée et mettre en danger la tenue des équipements véhiculés par le propulseur. Pour prévenir le phénomène de clappement, il a été proposé dans le brevet français No 79 24 867 précité de former un passage faisant communiquer la chambre de combustion avec le décollement au moyen d'éléments liés à la structure de fond du propulseur et au bloc de poudre, ces éléments étant agencés pour maintenir sensiblement constante la section du passage lors de mouvements de fermeture ou..DTD: d'ouverture du décollement. Toutefois, les solutions décrites dans le brevet français No 79 24 867 résultent en une structure du propulseur relativement complexe et la présente invention a pour but de fournir un moyen de favoriser le passage des gaz de la chambre de combustion vers le décollement, sans complication de la structure du propulseur et de sa fabrication. Ce but est atteint au moyen d'un aménagement de propulseur du type défini en tête de la présente description dans lequel, conformément à l'invention, la peau décollée et/ou le revêtement de protection thermique de la structure de fond du propulseur présentent des protubérances ou picots pour assurer un écartement minimum de la peau décollée par rapport audit revêtement et faciliter l'accès des gaz dans le décollement. Avantageusement, les picots sont formés par moulage en une seule pièce avec la peau décollée et/ou avec le revêtement de protection thermique de la structure de fond. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après à titre indicatif mais non limitatif en référence aux dessins annexes sur lesquels: - la figure 1 est une vue générale d'un propulseur présentant un aménagement interne anti-clappement conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue de détail d'une partie de fond du propulseur de la figure 1, la figure 3 est une vue partielle montrant l'agencement des picots sur la peau décollée de la figure 2, - les figures 4a à 4c illustrent des phases d'un procédé de fabrication de la peau décollée à picots de la figure 2, et - les figures 5a - 5b, 6a - 6b et 7 illustrent d'autres modes de fabrication de picots pour une structure de propulseur selon l'invention. La figure 1 montre schématiquement un propulseur à poudre 2 5 9 1281 comprenant une enveloppe 10 et un bloc de poudre 11 logé dans l'enveloppe avec interposition d'une protection thermique 12. Un canal central formant chambre de combustion 13 est ménagé dans le bloc de poudre. Aux extrémités du propulseur, des décollements 15, 20 sont formés par des peaux 16, 21 décollées des revêtements 17, 22 de protection thermique des structures de fond du propulseur. Comme le montre la figure 1, les revêtements 17, 22 présentent une épaisseur supérieure à celle de la protection thermique dans la zone centrale du propulseur, notamment du côté arrière o est fixée une tuyère 14. En effet, au cours de la consommation du bloc de poudre, ce sont les zones de fond qui sont les premières en contact avec les gaz de combustion. Conformément à l'invention, des protubérances ou picots sont formés dans les décollements 15, 20 pour éviter la fermeture de ceux-ci et favoriser le passage des gaz de la chambre de combustion vers les décollements après allumage. Comme le montrent la figure 1 et, de façon plus détaillée, les figures 2 et 3, les picots 18 sont, dans l'exemple illustré, formés d'une seule pièce avec la peau décollée 16, suivant une disposition en quinconce. Bien entendu, les picots peuvent. également être formés sur le revêtement de protection thermique de la structure de fond, comme les picots 23 de la figure 1. Les picots ont par exemple une forme de pastilles circulaires. Les figures 4a à 4c illustrent un mode de fabrication de la peau décollée 16 à picots 18 montrée sur la figure 2. La peau décollée 16 en caoutchouc non vulcanisé est drapée sur le revêtement de protection thermique 17 préalablement vulcanisé, avec interposition d'un masque à picots 25 (fig 4a). ce dernier est constitué par une feuille perforée en caoutchouc vulcanisé dont l'épaisseur est égale à celle des picots à réaliser et dont les perforations sont disposées selon les emplacements désirés pour les picots. La feuille 25 peut être réalisée par drapage puis vulcanisation en utilisant comme moule le revêtement de protection thermique 17; elle est ensuite perforée. Des feuilles 26, 27 de polytétrafluoroéthylène (PTFE) sont disposées de chaque côté du masque à picots 25 pour éviter le collage du caoutchouc de la peau décollée sur le masque ou, à travers celui-ci, sur le revêtement 17 lors de la vulcanisation. L'ensemble ainsi constitué est soumis à une vulcanisation. Sous l'effet de la pression, le caoutchouc flue dans les trous du masque 25 en déformant le film 26 de PTFE. Apres vulcanisation (fig 4b), la face interne de la peau décollée 16 offre un profil lisse et continu tandis que la face externe présente des picots 18 aux emplacements des perforations du masque 25. Ce dernier est ensuite retiré et une seule 27 des feuilles 26, 27 est laissée en place pour empêcher tout collage éventuel des picots 18 sur la protection thermique 17 (fig.4c). En variante, les picots 18 peuvent être formés sur la protection thermique comme illustré par les figures 5a et 5b. La peau décollée 16 est d'abord réalisée sur un moule mâle 28. La protection thermique 17 non vulcanisée est ensuite drapée sur ce moule équipé de la peau décollée vulcanisée 16 avec interposition du masque à picots 25 et des feuilles de PTFE 26, 27 de chaque côté du masque (fig Sa). La protection thermique est vulcanisée, ce qui provoque un fluage du caoutchouc dans les trous du masque 25 avec déformation de la feuille 27 (fig. 5b). Apres vulcanisation, le masque à picots 25 est retiré ainsi que l'une 27 des feuilles 26, 27, laissant le revêtement 17 muni de picots 18 aux emplacements occupés par les perforations du masque 25. Selon encore une autre variante le revêtement de protection thermique 17 est formé directement avec des picots 18 dans un moule ayant un profil correspondant (fig 6a). Esuite, la peau décollée 16 est drapée sur la protection thermique 17, après mise en place d'un masque à picots 25, pour combler les espaces entre les picots 18 afin d'éviter qu'ils s'impriment dans la peau décollée, et après interposition d'une feuille 26 de PTFE pour éviter le collage de la peau 16 sur les picots 18 (fig 6b) . La peau décollée est vulcanisée puis le masque est retiré. Bien entendu, on pourrait de façon similaire former directement la peau décollée avec des picots dans un moule ayant un profil correspondant, puis draper le revêtement de protection thermique 2 5 9 1281 après interposition du masque à picots et d'une feuille de PTFE, et vulcaniser le revêtement. Enfin, selon encore une autre variante (fig 7), l'ensemble peau décollée et revêtement de protection thermique peut être formé en une seule opération. La protection thermique 17 est drapée et est recouverte d'une feuille de PTFE 30, d'une peau de protection vulcanisée 29, éventuellement d'une feuille de PTFE 27, du masque à picots 25, et d'une deuxième feuille de PTFE 26 sur laquelle est drapée la peau décollée 16. La protection thermique et la peau décollée sont vulcanisées. Le caoutchouc de la peau décollée flue dans les perforations du masque pour former les picots 18 tandis que le fluage du caoutchouc de la protection thermique est empêché par la peau de protection 29. Bien entendu, les picots pourraient de la même façon être formés sur le revêtement de protection thermique en inversant les positions du masque 25 et de la peau de protection 29. REVEDICATIOS 1. Aménagement interne anti-clappement pour propulseur à poudre comprenant un bloc de poudre (11) logé dans une enveloppe (10) avec interposition d'une protection thermique (12) et délimitant une chambre de combustion (13), un décollement (15,20) formé entre le bloc de poudre (11) et le revêtement (17,22) de protection thermique de la structure de fond du propulseur au moyen d'une peau (16,21) décollée dudit revêtement et adhérant au bloc de poudre, et des moyens ménageant un passage pour les gaz de la chambre de combustion dans le décollement, caractérisé en ce que l'une au moins des deux parties que constituent la peau décollée (16,21) et le revêtement (17,22) de protection thermique de la structure de fond du propulseur présentent des protubérances ou picots (18) pour assurer un écartement minimum de la peau décollée par rapport audit revêtement et faciliter l'accès des gaz dans le décollement (15,20). 2. Aménagement selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains au moins des picots (18) sont formés en une seule pièce avec la peau décollée (16). 3. Aménagement selon la revendication 1, caractérisé en ce que certains au moins des picots (18) sont formés en une seule pièce avec le revêtement (17) de protection thermique de la structure de fond du propulseur. 4. Procédé de fabrication d'un aménagement interne anti- clappementpour propulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les picots (18) sont formés par moulage en une seule pièce avec l'une des deux parties que constituent la peau décollée (16, 21) et le revêtement (17, 22) de protection thermique de la structure de fond du propulseur. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à former le revêtement de protection thermique (17, fig. 4a-4c), placer sur le revêtement un masque à picots (25) dont les perforations correspondent aux picots à former sur la peau décollée, draper le matériau non vulcanisé de la peau décollée par dessus le masque à picots, et vulcaniser la peau décollée (16) en provoquant la formation des picots (18) par fluage du matériau dans les perforations du masque à picots. 6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à former la peau décollée (16, fig. 5a-5b), placer sur la peau décollée un masque à picots (25) dont les perforations correspondent aux picots à former sur le revêtement de protection thermique, draper le matériau non vulcanisé du revêtement de protection thermique par dessus le masque à picots, et vulcaniser le revêtement de protection thermique (17) en provoquant la formation des picots (18) par fluage du matériau dans les perforations du masque à picots. 7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à former une première (17, fig. 6a-6b) des deux parties constituées par la peau décollée et le revêtement de protection thermique avec des picots (18) par moulage dans un moule de profil correspondant, placer sur cette première partie un masque à picots (25) de manière à combler les espaces entre les picots, draper sur la première partie et le masque à picots le matériau non vulcanisé de la deuxième partie, et vulcaniser ce matériau pour former cette deuxième partie. 8. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à draper le matériau non vulcanisé d'une première (17, fig. 7) des deux parties constituées par la peau décollée et le revêtement de protection thermique, placer sur cette première partie une peau de protection (29) et un masque à picots (25) dont les perforations correspondent aux picots à former sur la deuxième partie, draper le matériau non vulcanisé de la deuxième partie (16) par dessus le masque à picots, et vulcaniser simultanément la première et la deuxième partie en provoquant la formation des picots par fluage du matériau de la deuxième partie dans les perforations du masque à picots.