Brevet FR2646648A1 — publié le 19901109

La présente invention coneerne les dispositifs facilitant la pénétration et la protection de véhicules se déplaçant à grande vitesse dans l'atmosphère. Dans les dispositifs connus la pénétration dans l'air n est basée que sur la forme aérodynamique du véhicule ; la protection thermique étant assurée par des plaques réfrac tares très vulnérables qui subissent à chaque rentrée dans I'atmosphère de graves détèriorations. Le dispositif suivant l'invention permet à tout engin volant à grande vitesse. de mieux pénétrer dans 11 atmosphère en avançant son point de pénétration, ce qui diminue sur les véhicules spatiaux les effets thermiques directs, en les canalisant à l'extèrieur de l'appareil. Le dispositif objet de l'invention est constitué d'une tige de faible diamètre et de haute résistance mécanique qui se situe à l'avant de l'appareil dans le prolongement de son axe de pénétration dans l'air. Cette tige dont la longueur varie suivant la configuration et la vitesse de l'appareil, est terminée à son extrèmité par une protubérance en forme de sphère ou de cône, ces formes n'étant pas limitatives. Ce volume à l'extrémité de cette tige, dans les cas d'engins spaciaux est constitué d'un ou plusieurs matèriaux à haut point de fusion. La figure 1 dans l'exemple choisi représente en perspective une navette spatiale sur laquelle a été adapté ce dispositif. La figure 2 représente la vue de dessus de cette navette avec à l'avant la tige (1) prolongeant l'appareil, et une protubérance (2) à son extrémité, représentée ici par une sphère qui entre la première en contact avec les molécules d'air et est portée à haute température ; une onde de choc thermique associée à des hyperfréquences entretenues par la sphère se propagent en forme de cône (3) figure 3 autour de l'appareil pour lui former un bouclier de protection et diminuer les effets thermiques. Ce dispositif adapté sur des avions supersoniques ou subsoniques facilite leur pénétration dans l'air. Dans ce cas, la composition et la distance de la sphère sont différentes, les températures étant moins élevées et les fréquences vibratoires à évacuer plus basses. Suivant la disposition des entrées d'air des réacteurs des avions supersoniques, ce volume (2) peut être muni de rainures en forme d'ailettes ou de trous et être mobile au tour de son axe de façon à ce que la pression et la vitesse de l'air lui assure un rapide mouvement de rotation afin d'accentuer les effets dans les couches denses de l'atmos phère. Dans une autre réalisation figure 4 et 5, la sphère ou le cône sont creux et reçoivent à I'intèrieur un générateur ou un réflecteur d'ondes (4) qui ont pour effet d'annuler certaines fréquences indésirables ou de modifier leur propagation. Dans toutes les réalisations, la tige (1) peut se rétracter en fonction des vitesses subsoniques ou supersoniques des appareils. Dans une variante, la tige (1) figure 6 supporte plusieurs volumes semblables ou différents de façon à générer des trains d'ondes ou augmenter la puissance des réflecteurs d'ondes. Le dispositif objet de l'invention peut être utilisé dans tous les cas où un objet volant de volume important pé nètre à grande vitesse dans l'atmosphère. Les applications sont particulièrement intèressantes pour les navettes spatiales et pour tous les avions ou fusées se. déplaçant à des vitesses supersoniques et hypersoniques. REVENDICATIONS 1) Dispositif pour faciliter la pénétration dans l'air d'objets volants à grande vitesse et leur assurer une- protection thermique pour les vitesses hypersoniques ; caractérisé par le fait que l'extrémité du point de pénétration dans l'air de ces objets volants est prolongée par une tige à l'extrémité de laquelle sont fixés un ou plusieurs volumes 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'un générateur ou un réflecteur d'ondes (4) est incorporé à l'intèrieur du volume (2) qui est creux. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la tige (1) supporte plusieurs volumes identiques ou différents. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que le volume (2) fixé à 11 extrémité de la tige (1) est mobile autour de son axe et comporte des rainures en forme d'ailettes ou des trous de façon que la pression et la vitesse de l'air lui impriment un mouvement de rotation rapide. 5) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la tige (1) se rétracte ou s'allonge en fonction de la vitesse de l'appareil.