Brevet FR2641036A1 — publié le 19900629

2641U36 "Propulseur de comarnde, en particulier pour exercer des forces transversales sur un engin volant" La présente invention concerne un propulseur de commande comprenant une charge de propergol solide et une tuyère de poussée par laquelle les gaz de propulsion s'échappent, en particulier pour exercer des forces transversales sur un engin volant. Afin d'améliorer le comportement de guidage et de réglage d'un engin volant, d'un engin volant de petit calibre se présentant sous la forme d'un obus, par exemple, on utilise souvent des propulseurs de commande miniatures pour exercer des forces transversales sur l'engin volant. Ces propulseurs de commande présentent habituellement une charge de propergol solide qui peut être mise à feu par commande, à la suite de quoi les gaz de propulsion s'échappent par une petite tuyère de poussée. Après la mise à feu de la charge de propergol solide, ces gaz de propulsion brûlent entièrement, la force transversale produite sur l'engin volant étant déterminée par la quantité de l'ensemble du propergol solide (cf. demande de brevet EP i 28 966). Il est en outre connu de disposer des propulseurs de commande miniatures de ce type dans un corps de tuyère tournante qui peut ensuite être amené dans différentes positions par des câbles de retenue destructibles, par exemple (cf. demande de brevet DE 34 42 975). La période pendant laquelle la force transversale agit sur l'engin volant peut ainsi être réglée très précisément, ce qui n'est pas possible dans les propulseurs de commande miniatures mentionnés ci-dessus. L'invention a pour objet d'indiquer un propulseur de commande du type mentionné qui soit de construction simple et avec lequel la poussée du propulseur de commande et en particulier la durée d'action de la force transversale puissent être réglées de manière précise. Selon l'invention, cet objectif est atteint en ce que le propulseur de commande présente un dispositif qui peut être déclenché après la mise à feu de la charge de propergol solide et permet de réduire le serrage du propulseur de commande, c'est-à-dire le rapport entre la surface de combustion de la charge et la section transversale la plus étroite de la tuyère de poussée, de telle sorte que la charge s'éteigne d'elle-même. L'invention choisit ainsi une autre voie que les solutions connues jusqu'à présent, dans la mesure o la charge s'éteint du fait que le serrage du propulseur de commande est sensiblement réduit. Par serrage d'un propulseur de commande on entend le rapport entre la surface de combustion de la charge et la section transversale la plus étroite de la tuyère de poussée. Si on réduit le serrage de cinq fois, par exemple, il s'est avéré que la charge s'éteint d'elle-même en 1 à 2 millisecondes. La tuyère de poussée avait initialement un diamètre de 1,5 mm, le diamètre de la surface de combustion de la charge était d'environ 25 mm. La charge s'éteint subitement d'elle-même lorsque le diamètre de l'ouverture de sortie est porté à une valeur comprise entre 3 et 3,5 mm. Cette réduction du serrage peut par exemple être obtenue en ce que la tuyère de poussée est disposée dans un piston qui est guidé dans l'engin volant et est expulsé par les gaz propulseurs après l'expansion d'une bague de serrage, par exemple. Il est également possible de prévoir des ouvertures de sortie supplémentaires qui sont tout d'abord obturées et peuvent être ensuite ouvertes par commande. Ces ouvertures de sortie peuvent être obturées par exemple par un matériau à base de verre maintenu sous tension qui résiste à la pression interne du propulseur de commande. Un fil de fusion par lequel on fait passer un courant pour détruire le matériau à base de verre, est noyé dans ce matériau à base de verre. Le verre est également expulsé par les gaz propulseurs. Selon d'autres configurations de l'invention: - la tuyère d'éjection est disposée dans un piston sur lequel agissent les gaz propulseurs et le piston est maintenu par un support expansible et/ou destructible et peut 4tre expulsé de l'engin volant par les gaz propulseurs après l'expansion et/ou la destruction du support; - le support est une bague de serrage expansible par une charge pyrotechnique; - le propulseur de commande présente un perçage conduisant vers l'extérieur qui est obturé par un matériau pouvant être détruit par commande; - le perçage est obturé par un matériau à base de verre dans lequel est noyé un fil de fusion. Il convient à présent de décrire plus en détails l'invention à l'aide d'exemples de mise en oeuvre représentés sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'une partie d'un engin volant comportant un propulseur de commande selon l'invention; la figure 2 représente une coupe selon la ligne II/II de 2 64 1 036 la figure 1; la figure 3 représente une coupe longitudinale d'une partie d'un engin volant comportant un propulseur de commande selon l'invention disposé en double; la figure 4 représente une coupe longitudinale d'une partie d'un engin volant comportant un propulseur de commande selon l'invention modifié. La figure 1 représente une partie d'un engin volant 1 dans lequel un propulseur de commande 2 est disposé parallèlement à l'axe longitudinal de l'engin, près de son pourtour extérieur. Ce propulseur de commande présente un cylindre de réception 3 orienté parallèlement à la direction longitudinale de l'engin volant et destiné à une charge de propergol solide 4 qui remplit bien la moitié du cylindre de réception 3 et peut être amorcée électriquement à l'aide d'un capuchon d'amorçage 5 par l'intermédiaire de deux fils de raccordement 6. Un canal étroit 7 part du cylindre de réception 3 en direction du pourtour extérieur de l'engin volant et débouche dans une tuyère de poussée 8. Le canal et la tuyère de poussée sont disposés dans un piston cylindrique 9 qui est maintenu dans l'engin volant à l'aide d'une bague de serrage 10. Le c8té inférieur du piston 9 est obturé par une membrane 11 qui est tournée vers la partie du cylindre de réception qui n'est pas remplie par la charge 4. Une partie du pourtour de la bague de serrage 10 est formée par une petite charge pyrotechnique 12 qui peut être amorcée électriquement par l'intermédiaire de fils de raccordement 13. Comme il ressort des figures 1 et 2, la bague de serrage est disposée dans une rainure circonférentielle 14 qui entoure le piston 9 et dont le diamètre intérieur est supérieur au diamètre extérieur de la bague de serrage 10. Si l'on désire exercer une force transversale sur un engin volant se dirigeant vers une cible, afin de le guider sur la cible, la charge de propergol solide 4 est amorcée électriquement par l'intermédiaire du capouchon d'amorçage 5. La charge 4 brûle sur toute sa surface F, une pression élevée se formant ainsi dans le cylindre de réception 3 et faisant éclater rapidement la membrane 11. Les gaz propulseurs s'échappent ainsi vers l'extérieur par le canal 7 et la tuyère de poussée, la force transversale souhaitée étant ainsi exercée sur le corps de poussée. La combustion de la charge elle-même et la poussée sont entre autres déterminées par le serrage, c'est-à-dire le rapport entre la surface de combustion F de la charge et la surface de section transversale du canal 7. Si l'on désire arrêter la force transversale, la charge pyrotechnique 12 est amorcée électriquement par l'intermédiaire des fils de raccordement 13, la bague de serrage 10 étant ainsi élargie et le piston 9 libéré. Les gaz propulseurs du propulseur de commande 2 agissent ainsi approximativement sur l'ensemble de la surface annulaire inférieure du piston 9, si bien que ce dernier est expulsé brutalement de l'engin volant. Les gaz de combustion peuvent ensuite s'échapper vers l'extérieur par la grande ouverture apparue. Le serrage défini ci- dessus est toutefois simultanément énormément réduit, si bien que la charge de propergol solide 4 s'éteint presque immédiatement. La figure 3 représente un propulseur de commande 2' modifié qui est composé de deux propulseurs de "ommande selon la figure 1 couplés l'un avec l'autre, la charge de propergol solide 4 destinée aux deux propulseurs de 26 41 036 commande étant toutefois disposée dans un cylindre de réception commun 3. De part et d'autre du cylindre de réception 3 il est prévu deux tuyères de poussée 8a et 8b qui sont disposées chacune dans un piston 9a et 9b et sont maintenues dans l'engin volant 1 de la même manière que dans l'exemple de mise en oeuvre de la figure 1 par une bague de serrage 10a et lob. La charge de propergol solide 4 peut être mise à feu des deux côtés par l'intermédiaire d'un capuchon d'amorçage 5a et 5b. Des fils de fusion 15 traversant transversalement la charge sont en outre disposés à distance les uns des autres à l'intérieur de la charge de propergol solide 4 et sont reliés par l'intermédiaire de bornes 16 à un circuit de commande non représenté ici. Dès que la combustion de la charge atteint l'un des fils de fusion 15, ces derniers sont interrompus, si bien que le circuit de commande reçoit un signal qui constitue une information sur la combustion déjà obtenue. La charge peut ensuite être éteinte en fonction de ces signaux, comme cela a été décrit ci-dessus. L'interruption des fils de fusion est également un signal indiquant la quantité de carburant disponible pour le deuxième amorçage. Ce mode de mise en oeuvre permet de régler encore plus précisément la poussée produisant la force transversale sur l'engin volant et d'économiser du carburant. La figure 4 décrit un propulseur de commande 2' dont le cylindre de réception 3 et la charge 4 ont la même configuration qu'à la figure 1. Un canal 7" obturé par une membrane 11" part de la partie du cylindre de réception 3 non remplie par la charge 4 et débouche dans la tuyère de poussée 8". Un perçage 17 qui communique avec le cylindre de réception 3 est guidé vers l'extérieur parallèlement au canal 7" et est rempli d'un matériau à base de verre 18. Un fil de fusion 19 par 1 lequel on fait passer un courant par l'intermédiaire de fils de raccordement 20, est noyé dans ce matériau à base de verre 18. Lorsque la charge 4 est mise à feu électriquement par le capuchon d'amorçage 5 par l'intermédiaire des fils de raccordement 6, la membrane 11' éclate rapidement, si bien que les gaz propulseurs sont guidés vers l'extérieur par la tuyère de poussée 8" et que la force transversale souhaitée est exercée sur l'engin volant. Le matériau à !0 base de verre est si résistant qu'il n'est pas détruit par les gaz propulseurs. Si l'on désire arrêter la force transversale, on fait passer un courant par le fil de fusion 19, si bien que des tensions apparaissent dans le matériau à base de verre 18 et le font éclater. Les débris sont expulsés rapidement vers l'extérieur par les gaz propulseurs, si bien que le serrage du propulseur de commande est de nouveau réduit et que la charge s'éteint également presque aussitôt. I20 l existe de nombreuses possibilités de configuration des propulseurs de commande afin d'éteindre la charge par réduction du serrage. Cela peut également s'effectuer par des propulseurs de commande disposés radialement dans l'engin volant, par exemple, la liaison entre le cylindre de réception pour la charge et la tuyère de poussée étant ensuite coupée. Les surfaces de combustion de la charge peuvent également être réalisées de diverses manières, afin d'obtenir des surfaces de combustion plus grandes, par exemple.Une combinaison de plusieurs propulseurs de commande avec une charge commune est possible mais il est ici essentiel que les parties de charge restantes demeurent étanches à la pression par rapport aux autres chambres de combustion après l'allumage des différents propulseurs de commande. 2 6 410 36 REVENDICATIONS 1. Propulseur de commande comprenant une charge de propergol solide et une tuyère de poussée par laquelle les gaz de propulsion s'échappent, en particulier pour exercer des forces transversales sur un engin volant, caractérisé en ce que le propulseur de commande (2) présente un dispositif (9 à 13; 17 à 20) qui peut être déclenché après la mise à feu de la charge de propergol solide (4) et permet de réduire le serrage du propulseur de commande (2), c'est-à-dire le rapport entre la surface de combustion (F) de la charge (4) et la section transversale la plus étroite de la tuyère de poussée (8; en 7), de telle sorte que la charge (4) s'éteigne d'elle- même. 2. Propulseur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tuyère d'éjection (8) est disposée dans un piston (9) sur lequel agissent les gaz propulseurs et en ce que le piston (9) est maintenu par un support (10, 12) expansible et/ou destructible et peut être expulsé de l'engin volant par les gaz propulseurs après l'expansion et/ou la destruction du support (10, 12). 3. Propulseur de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que le support est une bague de serrage (10) expansible par une charge pyrotechnique (12). 4. Propulseur de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le propulseur de commande (2") présente un perçage (17) conduisant vers l'extérieur qui est obturé par un matériau (18) pouvant être détruit par commande. 5. Propulseur de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que le perçage (17) est obturé par un matériau à base de verre (18) dans lequel est noyé un fil de fusion (19).