Brevet FR2655210A1 — publié le 19910531

La présente invention concerne un ensemble d'intercon- nexion automatique destiné à assurer le raccordement électrique à un bloc modulaire par enfichage d'un connecteur. Elle s'applique tout particulièrement au raccordement depuis un affût d'arme, par un connecteur unique commun, d'un système de conduite de tir à une pluralité de tubes lancé-missile regroupés en un même bloc modulaire, généralement désigné dans la pratique sous le terme de " pack ". La figure 1 illustre schématiquement cette configuration. Sur cette figure, la référence 1 désigne de façon générale, une batterie lance-missiles montée par exemple sur un véhicule blindé 2, sur la superstructure d'un navire, etc. Cette batterie lance-missile 1 comporte, outre le système de conduite de tir avec ses différents instruments de détection et de poursuite, un affût 3, mobile en azimut, sur lequel sont montés un ou plusieurs packs 4 orientables en site. Chacun des packs 4 constitue un bloc modulaire formé d'une pluralité de tubes lance-missile 5 regroupés et solidarisés mécaniquement, par exemple au moyen d'un cadre 6 et d'une pièce support 7. Le pack peut être aisément mis en place et retiré pour échange après que les missiles aient été tirés. Outre le montage et le verrouillage mécanique du pack sur l'affût, il est nécessaire de prévoir une liaison électrique à chacun des missiles, notamment pour l'initialisation des paramètres de tir et la mise à feu. Jusqu'à présent, cette liaison électrique était réalisée manuellement et individuellement par un servant, qui branchait un élément enfichable de connecteur, monté au bout d'un câble, sur l'élément de connecteur homologue du tube lance-missile correspon- dant, et ce pour chacun des tubes du pack. Du seul point de vue électrique, une telle manière de procéder permet d'assurer une interconnexion tout à fait satisfai- sante. Cependant, elle implique qu'un servant sorte du véhicule blindé pour effectuer l'opération de raccordement électrique alors que le montage mécanique du pack sur l'affût peut être entièrement commandé à distance, le verrouillage du pack étant réalisé automa- tiquement dès sa mise en place et son positionnement correct sur l'affût. Une telle intervention peut, dans certaines conditions, être difficile ou dangereuse. Il en est ainsi notamment dans le cas d'un environne- ment de guerre nucléaire, bactériologique ou chimique, en cas de températures très basses (le servant étant équipé de gants épais), dans le cas o le poste de tir n'est pas stable (cas typique d'un navire), etc. En outre, en cas de long feu, le servant doit, avant toute autre opération, déconnecter l'alimentation correspondant au missile défectueux Une intervention est donc nécessaire à proximité de celui-ci, avec en outre un risque d'erreur du fait que le servant, confondant les alimentations électriques, peut très bien débrancher un autre missile que celui défectueux. C'est pourquoi il est apparu souhaitable de disposer d'un système d'interconnexion qui soit à la fois automatique pour éviter l'intervention d'un servant et unique pour l'ensemble des missiles du pack afin d'éviter les risques liés à une interversion des câbles des différents tubes lance-missile. Ainsi, l'un des buts de l'invention est de proposer un tel ensemble automatique. En outre, compte tenu du surcoût inévitable introduit par l'addition d'un ensemble automatique exécutant des fonctions qui relevaient antérieurement d'une intervention manuelle, il est apparu très souhaitable de réaliser cet ensemble automatique à partir d'éléments principaux de type standard, aisément disponibles et peu coûteux. Ceci s'applique typiquement aux éléments de connecteur et aux vérins de manoeuvre, qui sont habituellement les pièces les plus coûteuses à réaliser si elles doivent être spécifiquement conçues pour l'application envisagée plus haut. Mais pour pouvoir utiliser ces pièces standard (par exemple, des éléments de connecteur tels que ceux utilisés pour l'interconnexion des circuits installés dans des baies de laboratoire), il faudra les utiliser dans un ensemble dont la configuration sera adaptée pour répondre aux différentes contraintes pour lesquelles ces pièces standard ne sont à l'origine pas prévues. Il en est ainsi notamment de la protection contre les agressions extérieures, et surtout de la compensation des désaligne- ments axiaux et transversaux, ainsi que les défauts d'orientation angulaire, entre les éléments à interconnecter. Un autre but de l'invention est ainsi de proposer une structure permettant d'adapter ces pièces standard aux contraintes propres au contexte du raccordement électrique des packs de missiles. Un autre but encore de l'invention est de proposer un en- semble d'interconnexion permettant de répondre à la contrainte d'un " montage positif " c'est-à-dire que, une fois que l'on aura arrêté l'or- gane de manoeuvre (généralement un vérin) l'ensemble devra rester mécaniquement bloqué en position connectée malgré les vibrations, contraintes extérieures, etc qui pourraient lui être appliquées, procurant donc une interconnexion fiable sans qu'il soit besoin de maintenir le vérin à l'état alimenté. À cet effet, selon l'invention, l'ensemble d'interconnexion automatique comprend: d'un côté, un premier élément de connecteur, -du côté opposé, un ensemble télescopique comportant à son extrémité libre un second élément de connecteur, cet ensemble étant mû par un vérin de manoeuvre dont le déploiement rapproche le second élément de connecteur du premier puis l'enfiche dans ce dernier, -des moyens d'alignement, pour aligner axialement et transversalement et orienter angulairement entre eux les deux éléments de connecteur lors de leur rapprochement relatif et préala- blement au début de l'enfichage, et -des moyens de limitation de la course du vérin, pour détecter l'enfichage complet des éléments de connecteur et pour interrompre alors le déploiement du vérin. Dans un mode de réalisation préférentiel, l'ensemble télescopique précité comporte: un tube intermédiaire, logé dans un tube externe fixe solidaire de l'affût et mobile en translation axiale dans ce tube externe, ce tube intermédiaire comportant à son extrémité tournée vers le bloc modulaire une première surface d'appui destinée à coopérer avec une seconde surface d'appui homologue solidaire du premier élément de connecteur, lesdits moyens d'alignement étant formés sur ces surfaces d'appui, -un tube interne, logé dans le tube intermédiaire et mobile en translation axiale dans celui-ci, ce tube interne portant à son extrémité tournée vers le bloc modulaire le second élément de connecteur et étant relié à la tige du vérin de manoeuvre par son extrémité opposée, et des moyens élastiques de liaison du tube interne au tube intermédiaire, ces moyens permettant, au cours de la phase d'approche, de transmettre au tube intermédiaire le déplacement imprimé au tube interne par le vérin et étant progressivement comprimés dès la venue en contact desdites surfaces d'appui, le déploiement du vérin ne produisant alors qu'un déplacement du seul tube interne. Selon un certain nombre d'autres caractéristiques avan- tageuses: -le premier élément de connecteur est monté sur une pièce support comportant ladite seconde surface d'appui, cette pièce support étant montée flottante sur le corps du bloc modulaire; dans ce dernier cas, ladite pièce support est montée flottante sur le corps du bloc modulaire par l'intermédiaire de moyens élastiques de liaison sollicitant l'une contre l'autre de manière permanente les deux surfaces d'appui après leur venue en contact; et lorsque le vérin est un vérin électrique, les moyens de limitation de la course du vérin comportent des moyens pour détecter la surintensité résultant de la butée du vérin à l'enfichage complet des deux éléments de connecteur et pour interrompre l'ali- mentation du vérin à détection de cette surintensité. On va décrire un exemple de réalisation de l'invention, en référence aux dessins annexés. La figure 1, précité, est une vue de situation montrant la disposition des packs de tubes lance-missile sur l'affût qui les supporte. La figure 2 est une vue en coupe verticale de l'ensemble d'interconnexion de l'invention en position déployée, c'est-à-dire une position correspondant à l'enfichage complet du connecteur. La figure 3 est une vue en plan, selon HI-III de la figure 2, de ce même ensemble d'interconnexion en position rétractée, c'est- à-dire avant que ne débute la séquence de raccordement des deux parties du connecteur. Sur les figures 2 et 3, on a représenté en 100 les diffé- rents éléments situés du côté du pack et en 200 ceux qui sont situés du côté de l'affût. Les éléments 100 comprennent essentiellement un premier élément de connecteur 110, unique pour l'ensemble du pack, dont les connexions aboutissent aux différents tubes de celui-ci Cet élément de connecteur 110 est monté sur une pièce 120 montée " flottante " sur le corps 7 du pack, c'est-à-dire qu'elle est articulée de manière à disposer de degrés de liberté en pivotement autour d'axes transversaux, d'un degré de liberté en translation en direc- tion axiale et de deux degrés de liberté, limités, en translation dans le sens vertical et horizontal Ce montage flottant permet d'ab- sorber, de la manière que l'on décrira plus bas, les éventuels défauts d'alignement entre les deux éléments de connecteur, dûs aux éven- tuelles tolérances de dimensionnement et de positionnement du pack sur l'affût. Ce montage flottant est réalisé au moyen d'un ressort conique 130 jouant le rôle de pivot, la pièce 120 étant montée avec un jeu suffisant dans le corps 7 pour absorber les éventuels désali- gnements Une bague d'arrêt 140 retient en place la pièce 120 sur le corps 7. Cette pièce 120 présente, du côté tourné vers l'affût, un flasque 121 définissant une surface d'appui 122 (plane dans l'exemple illustré) pourvue d'orifices de centrage 123 L'élément de connecteur 110 est monté sur la pièce 120 de telle sorte que sa partie avant ne fasse pas saillie au-delà du plan de la surface de référence 122. Du côté de l'affût, un élément de connecteur 210, homo- logue de l'élément de connecteur 110 situé en vis-à-vis, est monté sur un ensemble télescopique logé dans un tube fixe 230 solidaire de l'affût 3. Cet ensemble télescopique est constitué d'un tube inter- médiaire 240, coulissant dans le tube fixe 230, et d'un tube interne 250, coulissant dans le tube intermédiaire 240. Le second élément de connecteur 210 est monté à l'extré- mité 251 du tube coulissant 250, dont l'extrémité opposée 252 est reliée à la tige d'un vérin 220 qui l'entraîne en translation axiale. Le tube interne 250 est en outre pourvu de surfaces de glissement et de rattrapage de jeu 253, 254 destinées à aider son coulissement à l'intérieur du tube 240. Le tube 240 présente, en partie avant, un flasque 241 dont la face tournée vers l'extérieur présente une surface d'appui 242, homologue de la surface d'appui 122 de la pièce 120, et porte des broches de centrage 243 homologue des ouvertures de centrages 123 de la pièce 120 Une ouverture 244 dans le flasque 241 permettra, lors du déploiement du vérin, le passage de l'élément de connecteur 210 qui viendra faire saillie au- delà de la surface 242 (position illustrée figure 2). Le tube intermédiaire 240 est pourvu, comme le tube 250, de surface de guidage et de glissement 246, 247 facilitant son coulissement à l'intérieur du tube fixe 230. Les tubes 240 et 250 sont reliés élastiquement par un ressort 260 venant solliciter ces deux pièces en éloignement par interposition entre des épaulements respectifs 245, 255 de ces deux pièces. Par ailleurs, pour limiter la rotation des différentes pièces dans leur mouvement de translation, il est prévu des doigts transversaux 248 (figure 2) solidaires du tube intermédiaire 240, qui permettront de limiter le déplacement de ce tube intermédiaire 240 d'une part par rapport au tube fixe 230, et d'autre part par rapport au tube interne 250. Enfin, pour protéger les éléments de connecteur contre les agressions extérieures, il est prévu des moyens d'obturation, par exemple un ensemble 270 comportant un clapet 271 articulé sur le corps 3 de l'affût par un axe 272 et comportant un galet de commande d'ouverture 273 qui provoquera l'ouverture du volet lors du déploiement du tube intermédiaire 250. L'élément de connecteur 110 du pack est également pourvu d'un volet approprié (non représenté), dont l'effacement pourra être par exemple obtenu par sollicitation des broches 243 pendant la phase de déploiement du système d'interconnexion. On va maintenant décrire le fonctionnement de ce système d'interconnexion. Dans la position initiale, qui est celle illustrée figure 3, les deux éléments de connecteur 110 et 210 sont dissociés et occultés par leurs éléments d'obturation respectifs (non visibles sur la fi- gure 3). Dans cet état, aucun signal ne peut transiter vers les missiles, et la sécurité est donc parfaitement assurée En particu- lier, en cas de long feu, le retour immédiat à cet état non activé interdira immédiatement tout envoi de signaux à l'un quelconque des missiles du pack. En outre, les moyens d'obturation étant fermés, les éléments de connecteur sont protégés séparément des agressions extérieures (pluie, sable, boue,). Lorsque l'on envoie l'ordre d'enfichage du connecteur (qui peut être produit automatiquement, par exemple dès que le pack a été verrouillé mécaniquement en place sur l'affût), les opérations suivantes s'enchaînent: Le vérin commence à se déployer, et repousse ensemble le tube interne 250 et le tube intermédiaire 240 (par l'in- termédiaire du ressort 260, qui transmet alors au tube intermé- diaire 240 l'effort exercé sur le tube interne 250 et donc le déplace- ment de celui-ci) Le tube intermédiaire 240 commence à faire saillie hors du tube fixe 230, venant appuyer sur le galet 273, ce qui a pour effet de faire basculer le clapet 271 Lorsque ce clapet aura pivoté de 9 Q O environ, le galet 273 viendra rouler le long de la génératrice du tube intermédiaire 240 (comme on peut le voir figure 2) et ne viendra donc pas s'opposer au mouvement ultérieur des différentes pièces du système. L'une des broches 243, venant en contact avec le système d'ouverture du clapet occultant l'élément de connecteur 110 du pack, déclenche l'effacement de ce clapet; les deux éléments de connecteur se trouvent alors tout deux dégagés, en vis-à-vis et à distance l'un de l'autre. Le vérin poursuivant sa course, le flasque 241 du côté de l'affût vient accoster le flasque 121 du côté du pack; les surfaces coopérantes respectives 242 et 122 viennent s'appliquer l'une contre l'autre, et le centrage est réalisé par la pénétration des broches 243 dans les ouvertures de centrage 123 Ces broches assurent égale- ment le rattrapage de l'erreur d'orientation angulaire des deux connecteurs, de sorte que ces derniers se trouvent alors exactement alignés (à la fois axialement et transversalement) et orientés angu- lairement pour permettre leur enfichage correct. Le tube intermédiaire 240 vient en butée contre l'épaulement intérieur 233 du tube fixe 230, arrêtant ainsi la course du tube intermédiaire 240; la pression exercée par le ressort conique 130 maintient appliqués l'un contre l'autre les deux flasques 121 et 241. Le tube intermédiaire 240 étant arrivé en fin de course, la poursuite du déploiement du vérin fait alors saillir progressivement l'élément de connecteur 210 hors de l'ouverture 244, tout en comprimant le ressort 260 La fin de course a lieu lorsque la face d'extrémité 257 du tube 250 vient buter contre l'épaulement intérieur 249 du tube intermédiaire 240, correspon- dant à la position illustrée figure 2. Les éléments de connecteur sont alors entièrement enfi- chés l'un dans l'autre On peut prévoir, dans le circuit d'alimenta- tion du vérin électrique 220, un détecteur de surintensité déclen- chant un solénoïde coupant l'alimentation du vérin (la surintensité résulte de l'apparition du point dur correspondant à la fin de course). On voit que, dans la position finale, l'interconnexion est réalisée et maintenue même si le vérin n'est plus alimenté, ce qui permet de résister aux éventuelles sollicitations ou vibrations qui pourraient amener les deux éléments de connecteur à se désolida- riser. L'arrêt en position de fin de course du vérin rétracté est assuré par un contacteur incorporé au vérin, la limitation méca- nique de la course étant assurée par le doigt 248. REVENDICATIONS 1 Un ensemble d'interconnexion automatique, destiné à assurer le raccordement électrique à un bloc modulaire ( 4) par enfi- chage d'un connecteur, notamment pour le raccordement depuis un affût d'arme ( 3), par un connecteur unique commun, d'un système de conduite de tir à une pluralité de tubes lance-missile ( 5) regroupés en un même bloc modulaire ( 4), caractérisé en ce qu'il comprend: d'un côté, un premier élément de connecteur ( 110), -du côté opposé, un ensemble télescopique ( 240, 250, 260) comportant à son extrémité libre un second élément de connec- teur ( 210), cet ensemble étant mû par un vérin de manoeuvre ( 220) dont le déploiement rapproche le second élément de connecteur du premier puis l'enfiche dans ce dernier, des moyens d'alignement ( 241, 242, 243), pour aligner axialement et transversalement et orienter angulairement entre eux, préalablement au début de l'enfichage, les deux éléments de connecteur lors de leur rapprochement relatif, et -des moyens de limitation de la course du vérin, pour détecter l'enfichage complet des éléments de connecteur et pour interrompre alors le déploiement du vérin. 2 L'ensemble d'interconnexion automatique de la reven- dication 1, dans lequel l'ensemble télescopique comporte: un tube intermédiaire ( 240), logé dans un tube externe fixe ( 230) solidaire de l'affût et mobile en translation axiale dans ce tube externe, ce tube intermédiaire comportant à son extrémité tournée vers le bloc modulaire une première surface d'appui ( 242) destinée à coopérer avec une seconde surface d'appui homologue ( 122) solidaire du premier élément de connecteur, lesdits moyens d'alignement ( 241, 242, 243) étant formés sur ces surfaces d'appui, un tube interne ( 250), logé dans le tube intermédiaire et mobile en translation axiale dans celui-ci, ce tube interne portant à son extrémité ( 251) tournée vers le bloc modulaire le second il élément de connecteur ( 210) et étant relié à la tige du vérin de manoeuvre par son extrémité opposée ( 252), et des moyens élastiques de liaison ( 260) du tube interne au tube intermédiaire, ces moyens permettant, au cours de la phase d'approche, de transmettre au tube intermédiaire le déplacement imprimé au tube interne par le vérin et étant progressivement com- primés dès la venue en contact desdites surfaces d'appui, le déploie- ment du vérin ne produisant alors qu'un déplacement du seul tube interne. 3 L'ensemble d'interconnexion automatique de la reven- dication 2, dans lequel le premier élément de connecteur ( 110) est monté sur une pièce support ( 120) comportant ladite seconde surface d'appui ( 122), cette pièce support étant montée flottante sur le corps du bloc modulaire ( 7). 4 L'ensemble d'interconnexion automatique de la reven- dication 3, dans lequel ladite pièce support ( 120) est montée flot- tante sur le corps du bloc modulaire ( 7) par l'intermédiaire de moyens élastiques de liaison ( 130) sollicitant l'une contre l'autre de manière permanente les deux surfaces d'appui ( 122, 242) après leur venue en contact. L'ensemble d'interconnexion automatique de la reven- dication 2, dans lequel, le vérin étant un vérin électrique, les moyens de limitation de la course du vérin comportent des moyens pour détecter la surintensité résultant de la butée du vérin à l'enfi- chage complet des deux éléments de connecteur et pour interrompre l'alimentation du vérin à détection de cette surintensité. 6 L'ensemble d'interconnexion automatique de la reven- dication 2, comprenant en outre une butée électrique de fin de course pour interrompre l'alimentation du vérin lorsque celui-ci atteint sa position extrême rétractée.