Brevet FR2631110A1 — publié le 19891110

Dispositif de modification de la direction de vol d'engins volants. La présente invention concerne un dispositif de modifica- tion de la direction de vol d'engins volants, présentant au moins un actionneur disposé dans la tête de l'engin ainsi qu'une partie que ledit actionneur peut faire pivoter. La commande d'engins volant à grande vitesse est néces- saire aussi bien pour leur stabilisation pendant le vol que pour se diriger sur un objectif prédéterminé en cas d'écarts pendant le vol balistique. Dans le US-PS 4 399 962, il a déjà été proposé de munir un engin volant d'une tête articulée qui, lors du lancement de l'engin volant, est reliée de manière fixe au corps dudit engin. En cas d'écart par rapport à une trajectoire de vol de consigne, la tête de l'engin volant peut être déverrouillée et être inclinée dans sa totalité par rapport à l'axe longitudinal de l'engin volant par l'intermédiaire d'un certain nombre de moyens pyro- techniques, afin de compenser ainsi l'écart par rapport à la trajectoire de consigne. Les moyens pyrotechniques sont constitués par une pluralité de vérins actionnables de manière pyrotechnique qui sont déclenchés électrique- ment, l'ensemble de l'engin volant devant effectuer 1 une rotation de 1800 pour terminer le pivotement de la tête de l'engin, afin qu'un vérin opposé au vérin déjà actionné puisse annuler le pivotement de la tête de l'engin. Un dispositif de ce type est très complexe du point de vue de la construction et il n'est adapté que pour des engins volants qui effectuent un mouvement gyroscopique, étant donné que les vérins utilisés n'agis- sent que dans une direction. L'invention a pour objet de créer un dispositif simple et fiable de modification de la direction de vol d'engins volants et en particulier d'engins volant à grande vitesse, qui soit utilisable aussi bien pour des engins volants qui effectuent un mouvement gyroscopique que pour ceux qui n'en effectuent pas et qui permette aussi bien une stabilisation pendant le vol qu'une commande en cas d'écart par rapport à une trajectoire de consi- gne. En partant d'un dispositif du type initialement mentionné, il est proposé pour résoudre cet objectif que la partie pivotante soit constituée par le nez de la tête de l'engin qui est articulé sur une pièce d'assemblage dans le prolongement axial de ladite pièce et est relié à une extrémité de l'actionneur dont l'autre extrémité prend appui sur le corps de l'engin. La paroi extérieure de la tête de l'engin présente de préférence au moins un élément annulaire flexible, perpendiculaire à l'axe de l'engin. La pièce d'assemblage peut être constituée par un ressort tubulaire ou par une barre montée sur ledit ressort. Dans un premier exemple de mise en oeuvre avantageux, le nez est relié à la pièce d'assemblage par l'intermé- diaire d'un axe de rotation et peut par conséquent pivoter dans un seul plan, ledit nez pouvant être relié 26 3 1 1 1 0 à un ou deux actionneurs disposés symétriquement par rapport au ressort tubulaire. Dans un autre exemple de mise en oeuvre avantageux, le nez est relié à la pièce d'assemblage par l'intermé- diaire d'un joint à rotule, si bien qu'il peut pivoter dans n'importe quel plan; le nez peut ici également être relié à un ou plusieurs actionneurs. L'actionneur peut être commandé hydrauliquement, pneuma- tiquement ou électriquement; le nez lui-même peut être muni d'un détecteur destiné à mesurer l'angle d'inclinaison, par exemple. Dans un autre exemple de mise en oeuvre, le nez est réalisé sous forme de plaque aplatie, le dispositif d'articulation sur la pièce d'assemblage étant composé d'une broche concentrique et des arêtes de basculement de la pièce d'assemblage; pour régler la plaque aplatie, plusieurs tiges de réglage peuvent être prévues qui sont reliées aux extrémités des actionneurs. L'avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait que seule une très petite partie de la tête de l'engin, à savoir le nez, pivote par rapport à l'axe longitudinal de l'engin, si bien que seule une masse réduite est déplacée. Le pivotement du nez de la tête de l'engin à l'aide des actionneurs a pour conséquence que du fait d'une amplification aérodynamique, le reste de la tête de l'engin suit, si bien que contrairement au pivotement de l'ensemble de la tête de l'engin une force considérablement moins importante est néces- saire pour la stabilisation et la commande de l'engin. Dans la mesure o il s'agit d'un missile qui n'effectue pas de mouvement gyroscopique, plusieurs actionneurs sont nécessaires afin de provoquer un pivotement du nez de la tête de l'engin dans la direction souhaitée. Dans un engin qui effectue des mouvements gyroscopiques, un seul actionneur suffit et il est actionné lorsque l'engin a pris la position exacte nécessaire pour la commande. Il convient à présent de décrire plus en détails l'inven- tion à l'aide des dessins qui représentent des exemples de mise en oeuvre privilégiés et sur lesquels: la figure 1 représente une coupe partielle d'un premier exemple de mise en oeuvre d'une tête de missile, la figure 2 représente une vue en perspective d'un deuxième exemple de mise en oeuvre d'une tête de missile, et la figure 3 représente une coupe du deuxième exemple de mise en oeuvre. Sur les figures, 1 désigne le corps d'un missile qui porte la tête de missile 2. Le nez 4 de la tête de missile 2 est articulé sur une pièce d'assemblage 3, cette.pièce d'assemblage s'étendant le long de l'axe longitudinal du missile. La pièce d'assemblage peut être constituée par le ressort tubulaire du missile ou par une barre articulée sur ledit ressort. Dans l'exemple de mise en oeuvre choisi sur la figure 1, le nez 4 est articulé par l'intermédiaire d'un pivot sur l'extrémité avant dans la direction de vol, de la pièce d'assemblage 3, deux extrémités 8, 8' de deux actionneurs 6 qui sont disposés selon un angle par rapport à la pièce d'assemblage 3 et dont l'autre extrémi- té 7 est fixée sur une fixation appropriée 14 dans le corps du.missile, agissant sur le nez 4. La paroi extérieure de la tête de missile 2 peut présenter plusieurs éléments annulaires flexibles 11, 12, 13 écartés les uns des autres, afin de faciliter ainsi un pivotement du nez 4 et partant, une déformation de la tête de missile 2. L'exemple de mise en oeuvre d'un dispositif selon l'inven- tion représenté à la figure 1 et comportant deux action- neurs et un pivot 5 est adapté en particulier pour un missile qui effectue des mouvements de roulis. Le nez 4 pivote dans le plan indiqué par F lorsque le missile prend la position correcte par rapport au sol. Une sortie de la. partie mobile de l'actionneur 6 accompagnée d'une rentrée de la partie mobile de l'actionneur inférieur (non représenté) -provoque un pivotement du nez 4 vers le bas. Les parties des éléments flexibles 11, 12, 13 qui se trouvent vers la direction de pivotement sont ainsi comprimées; les parties de ces éléments flexibles éloignées de la direction de pivotement sont légèrement étirées, si bien que la tête du missile est parcourue par un flux irrégulier. Une fois que le missile a retrouvé la trajectoire cor- recte, le pivotement du nez 4 est annulé par des dépla- cements opposés des actionneurs. Ces actionneurs 6 à double action peuvent être commandés hydrauliquement, pneumatiquement ou électriquement, et en particulier de manière piézoélectrique. Le nez 4 peut en outre être muni d'un détecteur, d'un détecteur à pression, par exemple, destiné à mesurer l'angle d'inclinaison, afin de permettre une stabilisation active du missile au niveau de la tête. Le nez peut également être muni d'un détecteur optique ou d'un laser pour des sources de signaux externes. Le nez du missile agit dans l'ensemble en tant que déclencheur qui amorce l'amplification aérodynamique par une déforma- tion de l'ensemble de la tête du missile. 2631 1 1 0 1 Dans l'exemple de mise en oeuvre représenté à la figure 2, le nez n'est plus réalisé en forme de cône tronqué mais il présente la forme d'une plaque aplatie 15 qui est particulièrement bien adaptée pour obtenir une direction de front de choc asymétrique et partant, pour produire une force transversale. L'articulation du nez 15 sur la pièce d'assemblage 3 s'effectue ici de manière avantageuse par l'intermédiaire d'une broche concentrique 16 (figures 2 et 3) qui traverse le centre de la plaque aplatie 15. Les arêtes de basculement 18 de la pièce d'assemblage 3 munie ici d'une section transversale carrée font en outre également partie du dispositif d'articulation, un pivotement de la plaque aplatie 15 s'effectuant à l'aide de tiges réglables 17, 17' qui sont de nouveau reliées aux extrémités des actionneurs situées à l'avant dans la direction de vol. Les extrémités des tiges de réglage 17, 17' servent de support pour le nez réalisé sous forme de plaque aplatie 15, la broche concentrique 16 étant reliée de manière fixe à la pièce d'assemblage 3. 26 3 1 1 1 0 REVENDICATIONS 1 1. Dispositif de modification de la direction de vol d'engins volants, présentant au moins un actionneur dispo- sé dans la tête de l'engin ainsi qu'une partie que ledit actionneur peut faire pivoter, caractérisé en ce que la partie pivotante est constituée par le nez (4) de la tête de l'engin (2), qui est articulé sur une pièce d'assemblage (3) dans le prolongement axial de ladite pièce et est relié à une extrémité (8) de l'actionneur (6) dont l'autre extrémité (7) prend appui sur le corps (1) de l'engin et en ce que la paroi extérieure de la tête (2) de l'engin présente au moins un élément annulaire flexible (11, 12, 13), perpendiculaire à l'axe de l'engin. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'assemblage (3) est constituée par un ressort tubulaire. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d'assemblage est une barre montée sur un ressort tubulaire. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nez (4) est relié à la pièce d'assemblage (3) par l'intermédiaire d'un axe de rotation (5) et peut pivoter dans un seul plan (F) et est muni d'un ou plusieurs actionneurs disposés symétriquement par rapport à la pièce d'assemblage. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nez est relié à la pièce d'assemblage par l'intermédiaire d'un joint à rotule et peut pivoter 1 dans n'importe quel plan et est relié à un ou plusieurs actionneurs disposés symétriquement par rapport au ressort tubulaire. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'actionneur peut être commandé hydrauliquement. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'actionneur peut être commandé pneumatiquement. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'actionneur peut être commandé électriquement. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le nez (4) est relié à un détecteur (9) destiné à mesurer l'angle d'inclinaison, par exemple. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le nez est réalisé sous forme de plaque aplatie (15). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif d'articulation du nez sur la pièce d'assemblage (3) est composé d'une broche concentrique centrale (16) et des arêtes de basculement (18) de la pièce d'assemblage (3). 12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le nez (15) est relié par l'intermédiaire de tiges de réglage (17, 17') au(x) actionneur(s).