Brevet FR2637679A1 — publié le 19900413

Dispositif de mise hors sécurité à ailettes rotatives L'invention concerne un dispositif de mise hors sécurité comportant des ailettes rotatives délivrant un critère de mise hors sécurité. Un dispositif selon l'invention sert à garantir une sécurité de bouche, en ne libérant la commande d'allumage que lorsqu'un projectile équipé d'un tel dispositif se trouve en vol -libre suffisamment longtemps, donc lorsque l'ailette rotative est mise en rotation suffisamment souvent ou rapidement du fait de l'écoulement environnant. Ce mouvement de rotation dépendant de l'écoulement incident peut être exploité pour chauffer un élément de verrouillage à géométrie variable en fonction de l'échauffement (voir DE-C 31 26 288), ou à la production d'énergie électrique par la rotation d'un générateur, pour libérer un circuit de sécurité ou pour charger un accumulateur de circuit d'allumage (voir document DE-A 33 17 376). L'invention a pour but de créer un dispositif de mise hors sécurité du type du préambule, se distinguant en particulier pour l'emploi dans un petit avion sans pilote, désigné ci-après par drone. Comme également dans le cas d'un projectile de ce type il faut garantir un certain type de mise hors sécurité de bouche, à savoir un laps de temps entre le départ du drone et l'atteinte des données de vol libre à une distance sûre du dispositif de lancement. Le problème est résolu, selon l'invention, principalement du fait que les ailettes rotatives sont constituées par des pales d'une hélice de propulsion d'un drone, dont le mouvement de rotation est mesuré à la queue du drone, à distance du moyeu de l'hélice par l'intermédiaire d'un couplage par rayonnement, et est conduit à un circuit d'exploitation à comptage servant à produire un signal de libération. L'idée de base de la solution selon l'invention réside dans le fait d'exploiter, comme critère de mise hors sécurité, le mouvement de rotation d'ailettes rotatives ayant la forme des pales d'hélice qui au reste existent pour la propulsion du drone. Du fait de l'exigence de transmettre l'énergie de propulsion à l'hélice, dans la zone du palier du moyeu d'hélice et du groupe de propulsion disposé devant cette dernière, il n'y a en tous cas pas l'espace nécessaire au montage d'un élément à frottement ou à un générateur électrique servant à délivrer des critères de mise hors sécurité, abstraction faite entièrement de la perturbation apportée au bilan de puissance qui surviendrait en cas de propulsion d'un tel consommateur supplémentaire situé sur le moyen d'hélice. D'autre part, pour des raisons de rendement électromagnétique, il y aurait peu de succès à attendre du montage sur la queue du drone d'un stator de générateur éloigné radialement de l'axe de moyeu et d'équiper les pales d'hélice avec des éléments de construction ferromagnétiques, et en particulier pour des raisons de dynamique des écoulements, la distance entre la queue du drone et les pales d'hélice (donc les ailettes rotatives au sens de la terminologie du préambule) est trop importante pour permettre de s'attendre à un effet dynamoélectrique suffisant pour un processus de mise hors sécurité. En outre, le couplage électromagnétique stator- rotor aboutirait à nouveau à une sollicitation supplémentaire indésirable du moteur de propulsion de l'hélice. C'est pourquoi il est prévu, selon la solution de l'invention, d'effectuer une mesure optoélectronique et d'en dériver le critère de mise hors sécurité de bouche. Car la caractéristique d'un capteur optoélectronique monté sur la queue du drone est suffisamment influencée par les pales de rotor tournant devant lui, sans qu'il y ait apparition de couplage à dégradation d'énergie, pour moduler le rayonnement se produisant en fonctionnement en réflexion ou en fonctionnement passif (dans la zone spectrale visible ou non visible). Cette modulation en forme d'impulsions peut faire l'objet d'un comptage, afin de dériver le critère de mise hors sécurité à partir d'une succession d'impulsions de fréquence prédéterminée liée à la technique d'exploitation de vol. Selon les possibilités spatiales de montage, le convertisseur optoélectronique peut alors être disposé immédiatement sur la queue du drone ou y être raccordé par l'intermédiaire d'un coupleur à rayonnement. Des variantes et des perfectionnements, ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention résultent du fait que: a. On effectue une exploitation de la durée de la rotation. b. On effectue une exploitation de la fréquence de la rotation. c. Un conducteur de transmission est prévu entre un capteur disposé sur la queue du drone et un convertisseur disposé à l'intérieur du drone. d. Les ailettes rotatives de l'hélice sont étudiées pour servir de réflecteur à un capteur à barrage photo- électrique. e. Les ailettes rotatives de l'hélice sont étudiées pour servir d'écran pour un capteur excité par un rayonnement environnant. f. Le capteur réagit à un rayonnement émis dans une zone spectrale invisible, en particulier à l'échauffement des bords des ailettes rotatives de l'hélice. Elles résultent également la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation de la solution selon l'invention, représenté de manière fortement abstraite sur le dessin, en se limitant à l'essentiel. La figure unique du dessin représente en coupe axiale longitudinale un drone propulsé par hélice, avec un dispositif de mise hors sécurité travaillant en fonction du mouvement de rotation des pales d'hélice. Le drone 11 esquissé sur le dessins (voir par exemple GE-A 21 79 125 ou SOLDAT UND TECHNIK 8/1988 page 457, figure 7) constitue un petit avion sans pilote, dont la propulsion s'effectue à l'aide d'une hélice 12, après par exemple un départ sous forme de catapulte ou de fusée. Ses pales d'hélice ou ailettes rotatives 13 sont fixées sur un moyeu 14 qui est monté dans la queue de drone 15 et qui est mis en rotation par un moteur 16. Un circuit à chronométrage ou à capteur commande la délivrance de sousmunition; ou un capteur d'approche ou d'impact 17 situé dans la zone avant du drone 11 porte à un moment déterminé, par l'intermédiaire d'un allumeur 18, une charge active du drone 19 à détonation, en tous cas dans un laps de temps de sécurité suffisant déterminé par le dispositif de départ du drone (non représenté), donc lorsque l'avance du drone 11 ne s'effectue plus du fait du mécanisme d'accélération de démarrage, mais s'est effectué suffisamment longtemps au moyen de l'hélice 12. Il est prévu à cet effet un dispositif de mise hors sécurité 20 délivrant la commande de l'allumeur 18 depuis le capteur d'allumage 17, si et seulement si l'hélice 12 a tourné suffisamment longtemps et rapidement. Ceci est détecté par exemple à l'aide d'un capteur optoélectronique 21 orienté depuis la queue du drone 15 à peu près parallèlement à l'axe de la trajectoire de passage des ailettes rotatives 12 de l'hélice. Si le capteur 21 travaille en barrière photoélectrique active, il est déterminé comme émetteur-récepteur, et les ailette rotatives 13 agissent comme des réflecteurs croisant périodiquement la trajectoire des rayons. En cas de détermination en capteur 21, les ailettes rotatives 21 servent d'écrans pour faire périodiquement obstacle (modulation) au rayonnement ambiant touchant le récepteur. En cas de capteur 21 réagissant au spectre de rayonnement thermique, les pales de l'hélice chauffées en vol servent d'émetteur IR tournant. Pour des raisons de place, il peut être approprié de réaliser le capteur 21 disposé sur la queue comme une face de la section transversale de rayonnement incident ou émis d'un conducteur de rayonnement 22 et de réaliser le convertisseur 23 proprement dit, par exemple optoélectronique, à l'intérieur du drone 11, à peu prés dans la zone de l'alimentation en énergie et de la commande de la propulsion. Le dispositif de mise hors sécurité 20 présente un circuit d'exploitation 24 qui ne met hors sécurité l'allumeur 18 que lorsque l'hélice 12 a tourné suffisamment longtemps, c'est-à-dire que le circuit d'exploitation 24 peut essentiellement être déterminé comme circuit de comptage des impulsions délivrées par les ailettes rotatives 13 et par exemple converties par voie optoélectronique, circuit délivrant un signal de libération 25 à l'allumeur 18 lorsqu'est atteint une position de fin de comptage prédéterminée. Pour accroître la sécurité de bouche garantie par ce dispositif de mise hors sécurité, la commande des circuits d'exploitation 24 comptant les impulsions peut s'effectuer par l'intermédiaire d'un circuit de filtrage 26 qui ne laisse par exemple passer vers le circuit d'exploitation 24 que les fréquences de successions d'impulsions situées au-dessus d'une fréquence limite. Il est de ce fait assuré que seules les impulsions destinées à la mise hors sécurité sont totalisées, celles qui résultent de la vitesse de rotation de travail de l'hélice 12, tandis que les éventuelles apparitions d'impulsions pendant le laps de temps o l'hélice 12 est à l'arrêt ou qu'elle se met en régime sont éliminées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mise hors sécurité (20) comportant des ailettes rotatives (13) délivrant un critère de mise hors sécurité, caractérisé en ce que les ailettes rotatives (13) sont des pales d'une hélice de propulsion (12) d'un drone (11), dont le mouvement de rotation est mesuré à la queue du drone (21), à distance du moyeu de l'hélice par l'intermédiaire d'un couplage par rayonnement, et est conduit à un circuit d'exploitation (24) à comptage servant à dériver un signal de libération (25). 2. Dispositif de mise hors sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue une exploitation de la durée de la rotation. 3. Dispositif de mise hors sécurité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on effectue une exploitation de la fréquence de la rotation. 4. Dispositif de mise hors sécurité selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un conducteur de transmission (22) est prévu entre un capteur disposé sur la queue du drone (15) et un convertisseur (23) disposé à l'intérieur du drone (11). 5. Dispositif de mise hors sécurité selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les ailettes rotatives de l'hélice (13) sont étudiées pour servir de réflecteur à un capteur à barrage photo- électrique (21). 6. Dispositif de mise hors sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les ailettes rotatives de l'hélice (13) sont étudiées pour servir d'écran pour un capteur (21) excité par un rayonnement environnant. 7. Dispositif de mise hors sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur (21) réagit à un rayonnement émis dans une zone spectrale invisible, en particulier à l'échauffement des bords des ailettes rotatives de l'hélice.