Brevet FR2593908A1 — publié le 19870807

DISPOSITIF D'ALLUMAGE CAPACITIF POUR CHARGE PROPULSIVE La prisente invention concerne un dibpositit d'atlumage pour chúvges propusi&ves de munition ou de tout autte. dipo4siti pyrotech- nique tirt à patth d'une atme ou d'un tanceut. Ce dispositid doit pe'tmetrLe ta mi6e à feu de La 4ubstance pyrotechnique d'attumage sanu qu'it y ait de contact électkique à établri mécaniquement entAe La munition et l'a'me, es contaets étant soumis à dea contraintes importantes low des tiAs en rafates, c2 contJaintes let amenant à se det&&ioret rapidement. On connaît dija de- dispositifs de mise. à feu san contact utiîULant divers phénomène- physiques pax exemple acoustique (charge sou-mawtine) optique ou tleCtAo-magnQtique. Un systtme couwamment utiisé, suttout poUx le- armue de gros catibre, est un système utitUisant le champ magnétque créQ pOr un bobinage lié à l'aune poux ctéier un couant induit danm une bobine Qiée à La munition, bobine atimentant elte-mime ú'inLtiateu.L élet.ique (brtevet fxançai N 2438820), t'in- convenient majeur de e-s dispositifs à bobines d'induetion est de nQceesite. un grand nombre de spites poux pouvoix Qtie utitL6Us avec une aimenLtation à basse fréquence peunettant ta atéalsation d'un bou- cLieA themique métatique. Ce gAand nombfte de spires étant gênant pour ptlusiews taison: d'abood ie rend dicate Lta fabricatiton de- bobines ainsi que leu- en.obage, ensuite dans te cas d'une tLitLsation suh munition à douite- combustible ta di6patUtion et ta combustibiit de ta bobine tiée a ta munition n'est poS aiôément assutée de ptus La munition parsente alots une grande susceptibiLité aux rayonnements Qteetromagnétiques. Le but de la ptrente invention est de pxoposex un dispositif de mtise à feu sans contact facile à réLas eL, liable, dont les étlments internes à la munition peuvent bthe combustibles. Ce dispositif étant Tacilement tAansposable d'une munition de gos coatibte à une munition de moyen catibte ainsi qu'à tout autwe dispo-sitif pyrotechnique. L'invention coniste en un diUpositif d'allumage poux chatge ptopulsUive de munition titée à pakttt d'une anme, conmtitué pax un génerateut de tension alternative atimentant un cikcuit de mise à feu comprtenant une ou pZusieUrs- eapacits ainsi qu'un -nittiateur êectkique. Seton une caactfitique principate de t'invention au moins une deu liaisons lectkique.s ente lt'initUateuA et te gnQUateuk eMt constitute par une capacité dite capacité de tliaion dont une ammatwle appartUent à la munition et dont ú'attte armatute est soîidaide de aktme. Seïon une awutte caacttristique principate de t'invention une des6 aision6 2.ectxiques entre 'initt&teu. et te gEnrauteut est cons- tituae pax ta masse de V'amune. Se2on une awtre caractéstil que de l'invention une des bo6nes de V'initiatelt,t t'eUive à un dépôt -uperficiet de mati2Lte conduc- txice dispos6 Asw twoute ou partie de.a suftace extéuieute de ta charge ptoputive. Seïon une awutte caracté-is-tique prtincipae de l'inven.ton la frLquence de ta tension alternative détivmée part e gEnwateuw e4t ta ftqquence de.'sonance du citcuit de mihe à feu. Seton une autre cawaetati/tique secondaike ta munition com- potte un c'ran de conductewts s f2 ins tetié à ta mau4se dge 'aJme te dit ecan venant s'inte.poset entte Qes deux armatwtes de Qa capacite de iaison. Se-on une autAe caact&i6.tique secondaixe ta partie du cir- cult de mise à feu comprise dans la charge ptopu&ive de la muniton comporte un ou plusieUtvu élEments inductifs. Selon un mode de ra.Uation prtéfentiet les Uliments cons- tituant La partie du circuit de mise à feu compxL6e dans le chargement ptopusif sont combutibles. Dans te cas oL l'arme compoLte une pièce mobile, tes 1talons Ulectxiques entre le géntateua, ta dite pièce mobile et ta munition peuvent êtxe tra&6ie/s pax des capacits. Selon une aurte caactristi&que secondaite les tiaisons étectxiques entLe te génfateut eu t La pièce mobile peuvent êtxe éaUi- s6e/ part des inductances. D'autrte.s cataCtûistiques et avantages que pkocWent t'inven- tion apparaittont au cowut de ta description detaitle qui va suivLe, faite en regatd de dehsins qui tepresentent à titte iU tAatif mai6 non îimitati un mode d'execution de L'invention. Sut ces desins: La 4igWte 1 teptrsente Le schema de ptinceipe d'un disposLtif d'aclumage powt chatges propulsives seton V'invention. La Figute 2 teptérente un mode de,tLeatiaton d'une inductance int&- tieuite La munition seton l'invention. La 4igute 3 teptsehnte un auwte mode de tratisation d'une inductance intiueute à La munition. Lea 4igutes 4a et 4b -etseptentent un mode de teatisation de 'V ckan electtostatique seton L'invention. La figure 5 teprtêsente Le schéma de pinetipe d'un di6positif d'ateumage pourt chartge ptopulsive de munition bt-e a pattir d'une a-me comportant une piece mobite; tles t&iaion Lecttiques ent.e Le genftateut, ta pièce mobile et ta munition etant JalisQes pat capacitY. La igurte 6 -eptsente Le schéma de prtincipe d'un diîpositif d'atllu- mage pout chatge propu2sive; tes tiaisons ltect.tiques entte le génrta- teut, ta pièce mobie eQt ta munition étant rtaUiQe par induction. La figutre I reptrente Le schéma de principe du disposittL d'allumage pout charge prtopulsive seon tL'invention, cede-el étant appllquée à un canon. Le dispositif comprend un tube de canon 1, une cutasse de 6emetwrte 2, une munition 3 ptacée dans une chambre de propulsion 11; une des bornes lOa d'un génraterut de tension atternative est reQteé eect'Aiquement à une atmatute 4a d'un condenateut, cette awL.atute est noyée dans un matiUau diLtebtique 5 qui peut avantageusement rtte du Duestos ou un autre type de matéiau composite, ou encore une cQramique. La deuxième atmature 4b de ce condensateutr appawtient à la munition 3 et eiet tetie a une dea bornee 6a d'un initiateur Lect'tique 6. L'autre bortne 6bb de e'initiateut est retlie électkiquement a un,trevtement conducteut 7, qui recouvre ta pftiphMie de ta muniton 3. Le tevêtement conducteur e st en contact avec ta suxface - intUieuwte de ta chambre 11; Le citrcuit électtique se. f4erme ainsi- par La masse mé-toaique du tube 1, le tube étant Lui-même ietr i leec- tLiquement à La mas4se de l'aà,me 8, l'autw e borne l0b du généMteutr 10 etant aussi retiee a la mause de l'aitme 8. Le fonctionnement du dispositif est te suivant: Le genutateut 10 comporte un oscioateeur accorde sur tes éélment6 du circuit lectrique d'allumage de façon a obten&t un trans4ett optimat de ' énetgie électique. Le générateut sea avantageusement choisi de maniMe à détivte' une tension à haute fr.quence de lordte de ta ditzaine de Megahetz; Qe condensateur de tiaison constitue pax tes amatutes4 4a et 4b a une impedance faible poux de telles 4frquenees de fonctionnement, ce qui petmet un tansert d'énexgie autouisant une mise à eu sans contact mécanique entre te gnnét teut et l'initiateur lectAique; it est a note que 4si Qa fermetue du ciecuit peut se rta-isee patr un bon con- tact entre tout ou partie du tevUement conducteut 7 et de ta chamb.e de ptopulsion 11, ce contact n'est pas absotuwent indispensable; en e4et, le tevétement 7 et la surtJace intQiúeure de Qa chambte 11 cons- tituent les deux atmatutes d'un autte condensateu t a Jmatues séparta- btes seton l'invention et ce condensateut a tui aussi une impedance faible pour Qa gamme de frquence dtiv'tée par le gnfrateurt. On voit ici un autre avantage de l'invention, qui est de peAmettte d'as4Luet l'initition de ta munition mme tlotsqu'un dépôt d'imput.ets (graisse ou imbrlS) vient -rtecouvrir Qa 4urface i.ntieulte de ta chambte 11. Un mode patieutiacr de kratlsation de l'invention, dans Le ceu de l'apptication à une munition à douille combustible, eonsiste obtenit Le revQtement eonducteur 7, pax exempte pat métalQ a.tion 4ou vide du ehargement peopuUf ou pax dépôt de gtaphite ou encore pa, l'app-ication d'une peinture conductsice suh ta surface exrtieure de la munition. L'amaturte 4b du condensateua de tiai.on peut te r ali- s.e suivant les mrmesQ technologies. Les Qlement6 conducte.ws de La munition obtenus paL ces prtocdés peuvent ainsi être combustibtes. Pouut évite, une t.op grande 4usceptibiité du dispositi4 un environnement le.tCtomagn-t2que petuAbateur, it est pos44ible d'adjoindre deu compo4ants pasifs, tels que des inductances, dans ta partie du circuit de mise à feu comprisQe dans La munition. On peut, pat exempLe, intetealet une inductance entre la borne 6b de l'inLtÀateru et te tev.tement conducteur 7. La figwue 2 montre un mode de reat4ia- tion de cette inductance sous La forme d'un enroulement en hLie. cytindtique de fe conductetr de petit diamètAe 12. La figure 3 montre un autAe mode de trati6ation de cette induc- tance, sous ta formne d'une spitale conducttice ptane 13, cette forme s e ttouvant particuliUrement bien adaptée à la technologie de dépút, déjà mi5e en oeuvte pourt Le revteme.nt 7 et L'armatuxe de capacitI 4b. Pout 'vitter lt isque. d'allumage de La charge propulsive provoqus pat une décharge Lectrostatique reprie par tL'atmature 4b du condensateur de eîaiUon, il et avantageux de prOvoibt r.l a muni- tion un écran qui se situera envte les deux armaturie 4a et 4b du con- denateut de liaison. Cet ecran at schematis swUt Les figu'res 4a et 4b. Un écran 14, conmtitué de fi fins 4 ou de d&pô.t conducteuwrs eon de 4fin bandelettes du même matexiau que le xrevêtement 7, et reniQ électriquement a ce de.rnie, colle.te les déchakge6 elect.ostaiques et les renvoie par L'lintem&ndiaire du revQtement 7 ves La masse 8 de L'arme, sans risquer de dQclencher pkrmatuhment tL'initiateur. La 4igure 5 reptrsente tle schema de principe d'un diUpositif d'aMumage pour charges propusvei> sQeon l'invention, cetle--Ci tant apptquée a une anme a cua&,se mobie. Le di6positif comprend une cutas se mobile 2, se déplaçant par trapport au corps de L'cahme Il et du tube de canon 1, cette culase mobile porte tl'amaturte 4a du condensa- teur de liason déja déei*t figure 1, et, rtetive Lecttiquement à eette artmoturke 4a, une armature 15a noyée dans un mat&riau diLeQMetique 16a. Le corps de l'Varme 1 porte une autMe armature 15b noyée danv un matdiau diêtecttique 16b. Cette mnawte 15b 1 et reliQe électi- quemenwt à La borne 10a du gnrtateurx 10. La amunatutes 15a et 15b constituent un condensateur per.- mettant une Uaison sans contact entre te genrtateua et L'amature 4a du condensateur de liaLon; cela uniquement quand La cutolae est feAmée. La 5igute 6 repptrente un autAe diîpositif d'altumage pour charge prtopuliuves apptiqué a une wane a cuWlse mobile. La culasse mobile 2 porte L'amatuwre 4a du condensateu de liaison, cette wunature es t retiUe Le.ctiquement a une borne 18a d'un bobinage 18, noyé dans un matéxiau iolant 21, lui-même Logé dans ta culase mobile 2. Une deuxiDme borne 18b de ce bobinage 18 eut relive aà ta mase 8 de l'arme. Le corps de L'arme 17 pote un bobinage 19, noyé dant un mat&riau iSotant 20. Les borne, de ce bobinage étant Ltetse, aux botnes a et 10b du génrtateut 10. Quand ta cuasse est fermue les deux bobinea 18 et 19 sont en regard t'une de ' Vautte et te eoutant a teruitL4 débitQ pax le génfta- teut 10 dans Qa bobine 19 fait natUte un couant aeternatir induit dans Qa bobine 18 et donc aussi à tuaveu le condensateut de liaison et V'initiateut; Qe cicuit induit ént rte.erm pat la t&a iaon d'une borne de ta bobine 18 a ta mas,se 8 de l'a2me, ette-mbne retive au evêtement conductewr 7 et à une de, botnes de l'nint&iteut comnme déett pnecédemment. Le, deux bobines 18 et 19 permettent donc de r.atisen une tiaos-on sans contact entre Ce aen gtteur et l'atmatwAe 4a du condensa- teur de tiaison, cela uniquement quand ta cutase est ermule. IQ est bien etendu que t Cfig Z'es dckite- ck-deussuw ne 5ont pao timitativeS de ú'invention; un teú dispostif d'allumage capacitif pouvant êtQe rnais,é avec da armatuaes de condensateu, par exempCe cytindtiques, une atmutue étant constituee pax Ce tube du canon, VautLe étant coaxiate a ta prtemike et lntQgrQe à a muntion. Le dispositi d'aUuaage par capacité de aiLaon n'eat pas non pus timitt aux armes a cuúasse mobies ou a cutlsse 4ixe, it peUt éhe adapté à l'inititon de koquettes, de misstiles ou de toute charge explosive. R EV E N D I CATI O N S 1 - DsposAiti d'allumage pour chwtge propuUsive de munition tiée à paxti d'une arme const&tué pax un génfateur de tension aUte- native (10) almentant un ciwcuit de mie Q feu ecomprenant une ou plu- tsieur capacts at oLnsi qu'un initiateuw 2ectlieque (6) cakacttLri en ce que at moin' une dea liai6ons électxiqueQ entre l'initiatetJL et Le géneateur est contituQe par une capacité dite eapac it de liaison dont une atmatuLe (4b) apparent à ta munition (3) et dont L'autte rcmatue (4a) est sotidaie de l'amne. 2 - Dispost4f d'allumage, suivant ta revendiceation 1, eac- téxrsé en ce que une des tiaison le.tique ente l'linitiate.W (6) et te génrtateut (10) est constitue pax ta masre de l'caVme (8). 3 - Dispos6it d'allumage, suivant la uevendieation I ou 2, eaactUisé en ce que l'une deu botnes de l'initiateuw est etQiee à un dépôt supeicielt de matière conductsice (7) dispos6é 6Wut toute ou partie de ta surface extri.eute de la chatge prtopultsive. 4 - Dispo4itif d'aLtumage, suivant L'une des 'ievendications I 3, eaact&is6 en e. que la f4rquence de la tension alteitnative de-Uvite pat Le génétateuw (10) est ta frtquenee de xrsonance du circit de mise à eu. 5 - DisposiitL d'altlumage, suivuant l'une dea ievendications 1 à 4, catactéisé en ce que la munition comporte un écan de eonductewus tnh fins (14) 'tetié a La masse de l'atme (8) le dict écan venant s 'intepousQ entre les deux anmawtes de La capacité de tiaison. 6 - Dispositif d'a)umAage, suivant L'une des ievendications 1 à 5, ecact&ise en ce que la pawtie du cirtuit de mise à a eu eompixUe dans La c(UVge ptoputsive de La munition comnporte un ou ptusietrs Mlments inductifs (12) (13). 7 - Disposîtif d'aUtnage, suivant L'une des revendications I à 6, caeactés en e que les MlRment constituant la pawttie du Cit- cuit de mise à 5 eu compuise dans le chatgement ptoputsif sont combu6- tible. 8 - Dispositi, suivant tL'une des rev.endcations a 7, pour tl'allumage de charges ptopu sives de munition tirtes à partt' d'une Oj 2593908 arme compottant une piece mobile catactftids en ce que les úiasons lecttiques entAe te génwtateu, (10), ta piece mobile (2) et ta munition (3) sont trallse.s par des capacits. 9 - VDispoiti4, suivant t'une des xevendications I à 7, poux V'allumage de chatges ptoputive.s de munitions tiAées à patti,. d'une atme comportant une piece mobile camactarlsi en ce que.a tiatson étectkique entre te génnrteun (10) et ta piece mobile (2) est keatls e par des inductances (18) (19).