Brevet FR2635180A1 — publié le 19900209

Ensemble de commande, de contr8le et de propulsion, en particulier pour des objets balistiques Dans le domaine balistique, il est connu d'utiliser des armes transportables par avion appartenant à deux catégories de base. L!.une d'elles comprend des armes dotées à l'origine de moyens porteurs et moto-propulseurs (stand-off) actionnés au moment du lâcher par l'avion vecteur, qui se produit à une distance prédéterminée de l'objectif. Ces armes ont donc une autonomie de vol prédéterminée pour le ralliement de l'objectif. L'autre catégorie comprend des armes qui, à l'origine, sont dépourvues de tels moyens de vol autonome et par consé- quent doivent être lâchés sur l'objectif prédéfini. La demande de brevet italien n 67193-A/87 du 13.03.87 au nom de la demanderesse concerne un appareillage porteur pouvant être appliqué rapidement à des armes dépourvues à l'origine de moyens de vol autonome. Le but de. l'invention est de fournir un ensemble comprenant des moyens de commande, des organes de contrôle et de propulsion particulièrement destinés à être associés à l'appareillage porteur, objet de la demande précitée, dont la caractéristique principale réside dans sa structure qui comprend une selle et un berceau montés en position diamétralement opposée par rapport au corps de l'arme qui est bloqué entre selle et berceau, se montant rapide- ment sur les lieux d'utilisation. A cet effet, l'ensemble selon l'invention comprend une tête propulsive pouvant être pointée, avec chambre thermi- que de réaction, alimentée en combustible liquide, par exemple en kérosène, contenu dans une paire de réservoirs constitués par des sacs flexibles hermétiques logés ?635180 dans le berceau de l'appareillage porteur. En outre, dans le berceau est également logé un réservoir à chemise sous vide, muni d'une vanne appropriée, contenant de l'oxygène liquide. Ce dernier oxyde et refroidit la buse électrice de la tête propulsive et protège ensuite la chambre de réaction. De plus, l'arme est munie à l'avant d'une hélice à entraînement éolien, qui actionne tant un alternateur, dont l'énergie électrique provoque l'allumage du moteur et l'activation d'un gyroscope et d'un ordinateur, qu'une pompe pour l'alimentation en combustible du moteur et de l'installation hydraulique de bord. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après et des dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue de côté, partiellement en coupe longitudinale, d'une arme dépourvue à l'origine de moyens de vol autonome, transformée en arme volante (stand-off) grâce à un appareillage volant et un ensemble selon l'invention; - la figure 2 est un schéma de l'installation motrice et des divers organes de bord; - la figure 3 est une vue de cbté, à échelle différente, de l'arme complète selon la figure 1, en position de transport. Dans les dessins, la référence 1 indique une hélice d'entraînement montée rotative, solidairement à l'ogive 2 qui remplace l'ogive d'origine de l'arme A. Cette hélice, à entraînement en rotation éolien, met à son tour en mouvement rotatif un alternateur 3 muni d'un régulateur à compensation tachymétrique 4. 5 indique une pompe à combustible liquide, également entraînée coaxialement par l'hélice 1. 6 indique un groupe éjecteur, connu en lui-même, avec vanne de dépressurisation et capteur de contrôle. Des branches de conduites7,8 permettent d'aspirer le combustible liquide tel que le kérosène à partir de réservoirs 9,10 constitués par des sacs flexibles et hermétiques logés dans les espaces latéraux existant entre les parois internes du berceau 11, l'arme A et le réservoir 12 contenant de l'oxygène liquide. Le carburant liquide aspiré par les conduites 7,8 est amené auxtiroirsdes actionneurs hydrauliques 14,15. 13 indique la conduite de retour du carburant et 16 une soupape anti-retour par laquelle, à travers la branche de conduite 17, est également alimenté le dispositif hydraulique 18 de déblocage du gyroscope 19. 20 et 21 in- diquent les dispositifs hydrauliques comprenant des cylindres et des pistons correspondants, associés aux tiroirs hydrauliques de distribution 14,15 commandés électriquement. Les tiges 22,23 des pistons de ces disposi- tifs hydrauliques, par l'intermédiaire d'organes de transmission appropriés, réalisent le pointage du moteur 24, supporté par un joint à cardan. 25 représente une vanne pour le réglage du débit du combustible liquide au moteur 24, prévue en travers de la conduite 26. 27 indique-un dispositif régulateur de la pression interne du réservoir d'oxygène 12, auquel il est relié au moyen d'un tube détecteur 28. Les calottes hémisphériques 12a, tracées en trait mixte à la figure 2, représentant schématiquement les extrémités opposées du réservoir 12, vu en coupe longitudinale, 38 indique une vanne pour casser le vide dans la chemise du réservoir 12 quand celui-ci doit être pressurisé pour alimenter le moteur. Pendant le transport, le vide est maintenu dans la chemise du réservoir 12 pour limiter l'évaporation de l'oxygène liquide. Lors du fonctionnement, à la place du vide, de l'air à température ambiante est introduit. En 27 est représentée une soupape tarée de sécurité pour l'évacuation de l'oxygène si la pression interne du réservoir 12 devait excéder. une valeur prédéterminée. indique un tube venturi qui pénètre dans l'extrémité postérieure 12a du réservoir 12 pour l'envoi de l'oxygène liquide qui, à travers une soupape d'interdiction 31, munie d'un diaphragme perforable à pression prédéterminée, et à travers la conduite 32 et la section spiralée 33 de celle-ci, parvient dans la chambré de combustion du moteur 24, seulement lorsque le diaphragme de la soupape 31 a été perforé par la pression de l'oxygène. La section 33 de la conduite-est spiralée et réalise un ressort relié au moteur 24, afin de permettre, en y réagissant élastiquement, les mouvements de pointage du moteur. En 34 est représenté schématiquement un microprocesseur de bord. L'utilisation et le fonctionnement de l'ensemble sont décrits ci-après. L'arme, munie à l'origine d'empennagesdirectionnelsB articulésen b, repliés dans l'étape de transport et ouverts,par des moyens élastiques, lors du lâcher, est accompagnée de l'ensemble selon l'invention et de l'appa- reillage porteur comprenant la selle 36 et ses ailettes 37 resserrées et le berceau 11, relié à la selle 36 comme montré aux figures 1 et 3, o 35 indique une prise d'air antérieure dont est muni le berceau 11. L'arme est accrochée à l'avion vecteur qui, après avoir stabilisé son altitude, sa direction et sa distance par rapport à l'objectif, lâche l'arme A. L'hélice 1, à entraînement éolien, actionne l'alternateur 3, la pompe 5 et le groupe éjecteur 6. Tous les organes hydrauliques, à travers la pompe 5, sont alimentés par le carburant liquide, en tant que milieu fluide qui alimente aussi le moteur 24, de sorte que l'ensemhle a une période de fonctionnement et d'auto- nomie de vol prédéterminée qui est fonction de la quantité de carburant introduit dans les réservoirs 9 et 10 et de la quantité d'oxygène liquide introduite dans le réservoir 12. L'avion vecteur qui transporte l'ensemble fournit à celui-ci, au commencement de la séquence de lâcher, la direction et l'altitude, tandis qu'une série de paramètres relatifs à ces caractéristiques de fonctionnement sont connus parce que pré-établies, à savoir: distance de l'objectif pour le lâcher, vitesse et durée du vol autonome de l'ensemble qui, avant d'être lâché, est amorcé par exemple sous la commande du microprocesseur qui calcule la distance en comptant les tours de l'hélice à entraînement éolien. L'hélice i est débloquée par un signal électrique qui désactive un arrêt mécanique, et entraîne coaxialement l'alternateur 3 et la pompe 5. Cette dernière, à son tour, à travers les conduites 7 et 8, prélève le carburant des réservoirs 9 et 10 et alimente les actionneurs 14 et 15 et la vanne 25 insérée sur la conduite qui amène le carburant au moteur 24. L'alternateur 3 alimente le microprocesseur 34 qui commande la vanne 6a, provoque son ouverture et fournit l'impulsion d'allumage du moteur 24. Le gyroscope 19, débloqué par la pression hydraulique, entre en fonction et, à travers le microprocesseur 24, agit sur les tiroirs commandés électriquement des actionneurs hydrauliques 20 et 21 qui réagissent au tangage et aux éventuelles embardées de l'ensemble en vol, quand il a été lâché, désaxant le moteur 24 dont le jet corrige par réaction le vol de l'ensemble. La partie spiralée 33 de la conduite d'alimentation du moteur, aidée par la réaction des actionneurs hydrauliques 14,15, ramène le moteur et le jet de celui-ci sur la trajectoire correcte et pré- établie. L'oxygène liquide contenu dans le réservoir 12 (12a), après avoir franchi le barrage de la soupape à diaphragme 31, à travers la conduite 32, assure le refroidissement de la buse éjectrice et par la suite le refroidissement de la chambre de combustion du moteur 24. L'air qui pénètre par effet aérodynamique dans l'ouver- ture avant 35, à travers une chemise prévue entre la paroi du réservoir 12 et son logement, assure le réchauf- fement de ce dernier réservoir et de l'oxygène liquide qu'il contient, mettant ce dernier sous pression. Le vol de l'ensemble dure jusqu'à ce que soit atteint l'ob- jectif prédéfini sur lequel s'effectue le lâcher de l'arme A. L'une des caractéristiques de l'ensemble décrit réside dans l'absence d'interface avionique entre l'avion et l'arme. D'autres caractéristiques résident en ce que, à la suite du lancement, la direction et l'altitude de vol, qui sont fournies initialement par. le vecteur, sont conservées par le fonctionnement automatique des systèmes de bord, comprenant gyroscope, variomètre et moteur orientable Une autre caractéristique importante consiste dans le caractère économique de l'ensemble et dans son universalité en particulier par comparaison avec les possibilités de la technique connue dans le domaine concerné. Revendications 1. - Ensemble de commande, de contrôle et de propulsion applicable à des objets balistiques tels que des armes, afin de conférer à ceux-ci une capacité de vol autonome pour une période prédéfinie, à la suite du lâcher par un avion vecteur, comprenant un appareillage porteur aérien essentiellement bivalve, constitué par une selle (36) munie d'ailettes articulées (37), montée à cheval sur le corps A de l'arme, et par un berceau (11) monté en position radialement opposée à la selle par rapport audit corps A qui est bloqué entre les deux parties, des moyens amovibles de liaison mutuelle entre les deux parties et le corps A étant prévus, caractérisé en ce que l'extrémité ogivale de l'arme est enlevée et remplacée par une ogive (2) solidaire d'une hélice (1) à entraînement !5 éolien, actionnant une pompe (5) et un alternateur (3) dont l'énergie électrique alimente l'installation - électrique de l'ensemble contenu dans le berceau (11) conjointement à un réservoir (12) à chemise sous vide pressurisable contenant de l'oxygène liquide, des réservoirs (9,10) contenant un carburant liquide, un moteur à fusée (24) et une multiplicité de dispositifs pour le contrôle et la commande du moteur, l'application de l'ensemble à une arme qui en est dépourvue étant effectuée sans l'emploi d'une interface entre le corps A et l'ensemble de commande et de contrôle. 2. - Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pompe (5), des tiroirs électro-hydrauliques (14,15) associés à des actionneurs hydrauliques (20,21), un organe gyroscopique, des soupapes de contrôle (16,25,27,28,31), des organes de pointage (22,23) pour le moteur (24), une conduite d'amenée de l'oxygène liquide munie d'un tube venturi terminal immergé dans le réservoir (12) d'oxygène liquide, lequel est utilisé aussi pour le refroidissement de la buse éjectrice et du moteur. 3. - Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la conduite d'alimentation en carburant du moteur (24) se termine à proximité de ce dernier par une section spiralée (33) réagissant électri- quement aux mouvements de pointage du moteur. 4. - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le combustible liquide fait également fonction d'élément fluide pour l'alimentation de la partie hydraulique de l'installation de bord. 5. - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un processeur électroni- que qui élabore une multiplicité d'informations et émet des signaux propres à corriger des anomalies éventuelles au cours du vol autonome de l'arme. 6. - Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pressurisation du réservoir d'oxygène liquide s'effectue par l'écoulement d'air dans la chemise à vide et/ou par le réchauffement de l'oxygène par des résistances électriques.