Brevet FR2595811A1 — publié le 19870918

-- 1 -Projectile porteur pour sous-munitions. L'invention concerne un projectile porteur pour une sous-munition pouvant être larguée en étant freinée aérodynamiquement, qui, en s'appliquant contre le fond du projectile, peut être éjectée vers l'arrière à partir de la partie arrière du projectile. Un tel projectile porteur et le mode de fonctionnement de la sousmunition qu'il doit larguer sont décrits dans le périodique DEFENSE ELECTRONICS, juin 1985, page 49 en haut à droite. L'invention a pour but de constituer un tel projectile porteur pour une sous-munition à éjecter par l'arrière (et en particulier en 10 étant freinée par un parachute) de façon à assurer un détachement fiable du fond du projectile de la sous-munition disposée à l'arrière, pour déployer son moyen de freinage aérodynamique sans que celui-ci coure le danger d'être endommagé par le fond du projectile situé à l'arrière. Selon l'invention, ce but est atteint essentiellement du fait que le bord interne d'une toile à voile de freinage est maintenu dans la cavité de fond, son bord extérieur étant équipé de masses centrifuges à proximité de l'ouverture de la cavité du fond. Selon la solution de l'invention, il est donc prévu de disposer la 20 toile destinée à former une voile de freinage se déployant radialement et équipée de masses centrifuges dans la cavité du fond qui est de toute manière présente. L'augmentation de l'inertie massique et de la surface d'attaque -2-- 15 20 25 pour l'écoulement de l'air provoque un freinage très prononcé du mouvement de translation et de rotation du fond par rapport au mouvement qui n'est pas encore freiné de la sous-munition qui sort également par l'arrière du projectile porteur. On est ainsi assuré d'une part que les cordons de traction sont tendus entre le fond et le parachute de freinage et que celui-ci est tiré hors de son pot d'empaquetage; alors que d'autre part la réduction du mouvement dans le fond conduit à sa projection sur une trajectoire différente de la trajectoire de vol momentanée de la sousmunition, ce qui fait qu'un danger de dégâts causés au parachute de freinage déployé est fiablement évité par un fond se trouvant alors probablement à l'arrière. Avantageusement, le détachement entre le fond et la sous-munition disposée à l'arrière est facilité par un ressort monté dans la cavité du fond, qui dispose simultanément les masses centrifuges et le bord extérieur de la toile à voile de freinage qui est fixée à celles-ci dans le plan de séparation; ce qui fait qu'en raison de la rotation du fond, les masses centrifuges sont accélérées radialement dans la fente annulaire qui s'ouvre lors du détachement et tirent la toile de la cavité du fond de manière à la déployer sous une forme circulaire radiale pour former une voile de freinage. Le ressort, qui est de forme hélicoïdale, est monté dans la cavité du fond, son extrémité frontale de plus grand diamètre s'appuyant contre les masses centrifuges par sa spire supérieure. En dehors des masses centrifuges, l'invention prévoit d'autres masses additionnelles sur le bord extérieur de la voile de freinage entassée dans la cavité du fond, ces masses étant raccordées par des cordons aux masses centrifuges. Dans la région du plan de séparation qui doit se former par la suite entre la sous-munition arrière et le fond, l'invention prévoit un 30 anneau intermédiaire segmenté et profilé de façon à correspondre au positionnement précis des masses. En outre, l'invention prévoit dans la cavité du fond un anneau de retenue destiné au maintien du bord intérieur de la toile à voile de freinage. Cet anneau de retenue peut d'ailleurs être fixé à la spire avant 25958 11 -3 de plus grand diamètre du ressort. L'invention va maintenant être décrite plus en détail dans ce qui suit à l'aide d'un mode de réalisation préféré représenté sur le dessin qui est limité à l'essentiel et fortement abstrait-, et n'est pas exactement à l'échelle. Sur le dessin: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale découpée de la région arrière d'un projectile porteur contenant une sousmunition de même calibre montée à l'avant du fond du projectile en forme de pot, la figure 2 est une vue en plan du fond du projectile de la figure 1, dans lequel est entassée la toile à voile de freinage, la figure 3 représente le fond freiné par une voile de freinage déployée radialement, après séparation du reste du projectile porteur, le fond ayant extrait le parachute de freinage de la sous-munition 15 avoisinante, et la figure 4 est une vue en plan de la voile de freinage déployée à l'avant du fond selon la figure 3. Le projectile porteur 11 destiné au transport d'une sous-munition intelligente 12 (allumée par un capteur et/ou pouvant être manoeuvrée 20 en fin de phase) qui descend dans la région de la cible en étant freinée par un parachute après son éjection, comprend une enveloppe cylindrique creuse 13 qui est fermée dans la région de la partie arrière 14 du projectile au moyen d'un fond 15 en forme de pot qui est mécaniquement très stable. Dans l'exemple préféré représenté, la 25 sous-munition 12 est pratiquement de même calibre que le projectile porteur 11, et elle remplit pratiquement la section transversale de la cavité de l'enveloppe 13. Quand après un tir effectué par exemple par un obusier le projectile porteur 11 survole la région de la cible qui a été 30 préalablement reconnue, les sous-munitions 12 qu'il emporte sont éjectées du projectile porteur 11 par la région de l'arrière 14 du projectile, c'est-à-dire dans le sens contraire au sens du vol 16 du projectile. Pour obtenir ce résultat, une charge propulsive d'éjection est 35 allumée dans la région de nez (non représentée sur le dessin) du -4 projectile porteur 11 d'une manière connue en soi en technique des sous-munitions, de manière à exercer par ses gaz de réaction une poussée longitudinale 17 inverse du sens 16 du vol sur le paquet coaxial de sous-munitions 12 transportées dans l'enveloppe 13. Lorsque 5 la poussée longitudinale 17 qui augmente fortement est suffisante, le filetage 18 du fond se cisaille dans la région de la fixation entre le fond 15 et.lEnreloppe 13; ceci signifiant que le fond 15 et le paquet de sous-munitions 12 disposé à l'intérieur sont éjectés parallèlement à l'axe commun 19, à l'arrière de l'enveloppe porteuse 13. Comme un projectile porteur 11 du type en considération ici est animé, lorsque sa vitesse en direction 16 du vol est élevée, d'une rotation stabilisatrice 20 très élevée autour de son axe longitudinal 19, qui est transmise par le paquet contenu dans l'enveloppe 13 aux sous-munitions 12 à éjecter, et comme la vitesse d'éjection dirigée 15 vers l'arrière qui en résulte est relativement petite par comparaison à celle dirigée dans le sens 16 du vol, l'ensemble constitué par le fond 15 et les sous- munitions 12 disposées coaxialement à l'avant continue à se déplacer en étant stabilisé en rotation dans la direction d'origine 16 du vol. Bien que le fond 15 et les sous-munitions 12 ne disposent 20 d'aucune liaison constructive entre eux, l'agencement est cependant très stable cinétiquement en raison des forces centrifuges élevées. Pour que les sous-munitions 12 produisent leur effet, il faut qu'elles soient séparées les unes des autres et les unes après les autres, celle qui est en arrière venant en premier, de manière à pouvoir faire sortir chaque parachute de freinage 21 situé en avant du pot d'empaquetage 22 disposé à l'arrière de la sous-munition 12. Le parachute 21 de la sousmunition 12 située à l'arrière est de ce fait tiré en premier par un cordon de traction 23 à partir du fond 15 qui reste en position axiale. Ainsi, on est d'une part assuré que le mouvement du fond 15 par rapport à celui des sous-munitions 12 est freiné, du fait qu'une traction peut être exercée sur les cordons 23; et on est ensuite assuré que lors du freinage de la sous-munition arrière 12 (en raison de son parachute de freinage 21 qui se déploie), le fond 15 qui est plus 35 rapide que la sous-munition 12 ne revient pas en arrière dans le -5 parachute 21 et ne le détruit pas. Une force de freinage déterminée a un effet ralentisseur sur le fond 15 en raison du fait qu'à l'arrière dudit fond 15 se forme une force de succion 24 dans la dépression déterminée par l'écoulement de l'air. Celle- ci suffit, même pour une masse relativement très petite du fond 15, à détruire la liaison dynamiquement très stable due aux forces centrifuges entre le fond 15 et le paquet de sous-munitions 12 situé à l'avant. D'un autre côté, un fond 15 de très petite masse ne peut pas être réalisé avec un projectile porteur 11 du type en considération ici 10 du fait que les forces longitudinales et de rotation considérables qui sont appliquées au projectile 11 lors du tir dans le tube doivent être transmises au tube de lancement par la fonction de piston du fond 15. Il faut même veiller à ce que des forces de freinage additionnelles agissent sur le fond massif 15 de manière à ralentir suffisamment 15 celui-ci par rapport à la vitesse momentanée des sous-munitions 12 pour que les cordons de traction 23 du parachute soient tendus vers l'arrière, c'est-à-dire à l'avant des sous-munitions 12 montées à l'avant du fond 15. Pour constituer ces forces de freinage additionnelles, on entasse 20 dans la cavité 25 ouvert vers l'avant du fond en forme de pot 15, c'est-à-dire à l'arrière de la sous-munition 12 disposée à l'arrière, ou de son pot d'empaquetage 22, la toile 26 d'une voile de freinage dont le bord intérieur 27 est attaché au fond 15 par un dispositif de fixation 28. Le bord extérieur 29 qui est plié dans la cavité 25 du 25 fond et dont la périphérie est plus importante que le bord intérieur 25 est équipé le long de sa périphérie et de façon symétriquement ponctuelle d'un certain nombre de masses centrifuges 30. Quand pour une raison quelconque, par exemple sous l'effet des forces de succion 24, le fond 15 n'est que légèrement retardé par 30 rapport au mouvement momentané de la sous-munition 12, il se forme un interstice annulaire périphérique dans le plan de séparation en raison du soulèvement de la sous-munition arrière 12 par rapport au fond 15, interstice dans lequel les masses centrifuges 30 peuvent se disposer et être accélérées radialement en raison de la rotation élevée 20; ce qui 35 fait qu'elles tirent la toile 26 pliée hors de la cavité du fond 25 en -6 exerçant une force centrifuge importante et la déploie radialement, tendent la voile de freinage circulaire 30 périphériquement autour du fond 15, voile dans laquelle pénètre l'air 32, ainsi que cela est indiqué aux figures 3 et 4. Il en résulte que le fond 15 est brusquement freiné par comparaison avec la vitesse momentanée des sous-munitions 12, que les cordons de traction 23 se tendent, et que le parachute de freinage 21 peut faire sortir la sous-munition arrière 12. La position de fixation 33 sur le parachute 21 s'arrache et il en résulte que le parachute de freinage 21 peut se déployer sans obstacles 10 et tirer par l'intermédiaire de la sous-munition freinée 12 le parachute correspondant de la sous-munition disposée à l'avant (non montrée sur le dessin). En raison de l'augmentation importante de l'inertie massique du fond 15 obtenue par les masses centrifuges 30 se déployant radialement, 15 il y a non seulement diminution très prononcée du mouvement dans le sens de l'axe longitudinal 19 du fond, mais aussi augmentation de la distance par rapport au parachute 21, et également une diminution importante de la rotation 20 du fond. Sous l'effet de freinage de la voile 31, le fond 15 quitte alors graduellement la trajectoire qu'il 20 suivait jusqu'alors (ce qui est indiqué symboliquement à la figure 3 par une flèche en traits mixtes 43); d'o il résulte qu'en fin de compte il n'y a plus aucun danger que le fond 15 puisse revenir vers l'arrière dans le parachute 21 qui effectue de son côté un freinage. Quand en raison de la diminution de la rotation 20 les forces 25 centrifuges exercées par les masses centrifuges 30 ne suffisent plus à maintenir la voile de freinage 31 radialement tendue par la force de l'écoulement 32 de l'air environnant, il est vrai que l'effet de freinage diminue car la toile de la voile 31 s'applique en direction de l'arrière contre le pourtour extérieur du fond 15; mais il n'y a pas 30 non plus à ce moment de danger de dégâts pour le parachute 21 car le fond 15 se déplace sur une trajectoire très freinée et instable, c'est-à-dire le long d'une trajectoire.(chute) qui est différente de la descente freinée par parachute de la sous-munition 12 dans la région de la cible. Par simplification, quatre masses 30 sont réparties le long du 25958 11 - 7 bord extérieur 29 de la toile à voile de freinage 26 dans le mode de réalisation représenté (voir figures 2 et 4). Pour déployer de façon régulière une surface plus importante, par exemple en ayant recours à des forces de serrage plus élevées, on peut prévoir un plus grand nombre de masses 30. Aux figures 3 et 4 est montré qu'il peut être avantageux de prévoir en dehors des masses centrifuges proprement dites 30 (pour tendre la toile à voile de freinage 26) des masses additionnelles et séparées 44 qui sont fixées par des cordons 34 aux masses proprement 10 dites 30. L'avantage est que lors de l'ouverture de l'interstice annulaire entre le fond 15 et la sous-munition arrière 12, la sortie des masses n'est pas gênée par la toile pliée 26. Les masses additionnelles 44 qui sortent d'abord pratiquement sans être gênées disposent alors, par une traction exercée par les cordons 34, les 15 masses centrifuges proprement dites 30 dans la région de la fente de sortie, ce qui fait que la toile 26 peut être déployée et tendue sous une forme circulaire et radiale pour constituer la voile de freinage 31. Au lieu de cela ou en plus, comme cela est montré sur le dessin, 20 on peut prévoir d'équiper au moins les masses individuelles 30 de forces élastiques dans le sens 16 du vol et de les faire avancer en direction du plan de séparation à la suite du soulèvement du fond 15 par rapport à la sous-munition arrière 12 de manière qu'elles puissent sortir par force centrifuge et radialement par l'interstice annulaire. 25 Ces forces élastiques facilitent donc encore plus le processus de séparation entre le fond 15 et la sous-munition arrière 12 quand les ressorts 35 s'appuient d'une part dans la cavité 25 du fond et d'autre part (éventuellement par l'intermédiaire des masses centrifuges 30) contre la sous-munition arrière 12. Dans l'exemple montré à la figure 30 1, cet-appui est obtenu au moyen d'un anneau intermédiaire subdivisé 36 agissant en tant que moyen de pression pour la poussée longitudinale 17 qui est exercée sur le fond 15 par les parois longitudinales 37 de la sous-munition. L'anneau intermédiaire 36 est avantageusement formé de manière à constituer pour les masses 30 (et éventuellement 34) un appui 35 axial et notamment périphérique bien déterminé, de façon que ces masses -8 ne puissent pas être refoulées périphériquement lors de l'amorçage de la rotation 30 au moment du tir par une rotation de la toile pliée 26. La force de pression du ressort 35 facilite le soulèvement des sousmunitions 12 par rapport au fond 15, ce qui fait que grâce aux ressorts 35 l'anneau intermédiaire 26 subdivisé en plusieurs sections est d'abord avancé dans le plan de séparation et peut s'étendre radialement. Il en résulte que les masses centrifuges 30 (ou 34) sont libérées en vue du déploiement radial de la voile de freinage 31. En raison de l'accélération élevée du projectile 11 au moment du 10 tir, il faut s'efforcer de donner aux ressorts 35 une résistance élevée au flambage, c'est-à-dire un faible quotient entre longueur et diamètre. C'est pourquoi il est avantageux de ne pas associer à chaque masse 30 un ressort spirale cylindrique qui lui soit propre, mais d'incorporer un unique ressort spirale en tronc de c8ne ou de forme 15 hélicoïdale, qui s'appuie par son extrémité arrière 38 de plus petit diamètre dans la cavité 25 du fond 15; alors que l'extrémité frontale 29 de plus grand diamètre du ressort spirale s'applique par sa spire supérieure 40 (voir figure 2) contre les masses centrifuges 30, parallèlement à l'axe. Il en résulte qu'un espace est également constitué dans le centre de cette extrémité frontale 39 pour la constitution du dispositif de fixation 28 destiné au bord intérieur 27 de la toile 26. Pour éviter des sursollicitations locales, cette toile est avantageusement entourée par un anneau de retenue 41 qui peut être relié de son côté par des 25 cordons 42 au fond 15 (figure 1). On utilise mieux la cavité 25 du fond, tout en simplifiant les conditions de montage, quand l'anneau de retenue 41 est fixé au ressort 35 dans la région de sa spire la plus grande 40 et est monté avec celui-ci dans le fond 15 (non montré sur le dessin), de manière que le plan de fixation de la toile 26 soit éloigné 30 axialement du fond 15 par la spire 40 du ressort qui est disposée dans le plan de séparation de l'interstice annulaire, ce qui évite des sursollicitations locales au niveau des bords aigus. 25958 11 -9 REVENDICATIONS 1. Projectile porteur (11) pour une sous-munition (12) pouvant être larguée de façon aérodynamiquement freinée, qui, en s'appliquant contre le fond (15) du projectile, peut être éjectée vers l'arrière de la partie arrière (14) du projectile, caractérisé en ce que le bord interne (27) d'une toile à voile de freinage (26) est maintenu dans la cavité de fond (25), son bord extérieur (23) étant équipé de masses centrifuges (30) à proximité de l'ouverture de la cavité de fond (25). 2. Projectile porteur selon la revendication 1, caractérisé en ce 10 que les masses centrifuges (30) s'appuient contre le fond (15) en étant chargées par un ressort, parallèlement à l'axe par rapport au fond (15) du projectile. 3. Projectile porteur selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un ressort spirale de forme hélicoïdale (35) est disposé dans la 15 cavité (25), dont l'extrémité frontale de plus grand diamètre (39) s'appuie par sa spire supérieure (40) contre les masses centrifuges (30). 4. Projectile porteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que sont prévues, en dehors des masses 20 centrifuges et sur le-bord extérieur (29) de la toile à voile de freinage (26) entassée dans la cavité de fond (25), d'autres masses additionnelles (44) reliées par des cordons (34) aux masses centrifuges (30). 5. Projectile porteur selon l'une quelconque des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'un anneau intermédiaire segmenté (36) est prévu dans la région du plan de séparation qui doit se former entre la sous-munition arrière (12) et le fond (15), anneau qui est profilé en vue d'un positionnement défini des masses (30; 33). 6. Projectile porteur selon l'une quelconque des revendications 30 précédentes, caractérisé en ce qu'un anneau de retenue (41) destiné à la fixation du bord intérieur (27) de la toile à voile de freinage (26) est disposé dans la cavité de fond (25). 7. Projectile porteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'anneau de retenue (41) est fixé à la spire avant de plus grand 35 diamètre (40) du ressort (35).