Brevet FR2670279A1 — publié le 19920612

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Avec cette invention on réalise donc un générateur de plasma initialisé de l'extérieur avec un allumage pyrotechnique qui offre l'avantage recherché de faire l'économie d'interrupteurs à courant fort dans le circuit de manoeuvre ainsi que de circuits auxiliaires supplémentaires et de ponts de court- circuit pour amorcer l'arc entre les électrodes Le circuit de manoeuvre entre les deux électrodes n'est plus constitué pour l'essentiel que d'une liaison électrique entre les électrodes et d'un condensateur placé dans la liaison électrique ainsi que d'une inductance insérée plus loin L'allumage de l'ensemble pyrotechnique s'effectue électriquement ou mécaniquement par un percuteur connu et non décrit en détail ici Pendant l'allumage de l'ensemble pyrotechnique, un mélange de gaz chaud traverse le canal de débordement dans la chambre de plasma, entre les deux électrodes. L'ajout d'une matière conductrice après transformation pyrotechnique, améliore la liaison conductrice entre les deux électrodes, ce qui entraîne un arc entre les deux électrodes avec 5 à 10 k V environ La matière ajoutée peut être de l'aluminium ou du cuivre ou encore un mélange de ces métaux En outre toutes les autres matières connues qui après transformation pyrotechnique donnent un mélange de gaz conducteur peuvent être utilisées dans le sens de cette invention. Au lieu de l'allumage pyrotechnique il est possible aussi de provoquer l'initialisation externe de la décharge par un allumage électrique, une décharge et un plasma ainsi produit Dans ce cas aussi, il est possible d'ajouter à l'ensemble d'allumage une matière qui est transformée en un composé conducteur dans le gaz, entre les électrodes. Deux exemples de réalisation de l'invention sont représentés sur les dessins. La figure 1 est une vue schématique d'un dispositif pour accélérer un projectile au moyen d'un plasma, dans lequel est prévu un allumage pyrotechnique de la décharge, la figure 2 représente un dispositif pour accélérer un projectile au moyen d'un plasma dans lequel on a recours à un allumage électrique de la décharge. Sur la figure 1, le dispositif 1 pour accélérer un projectile 2 au moyen d'un plasma chauffé dans une chambre de pression ou de plasma 3, est représenté dans une vue schématique en demi-coupe La ligne centrale 4 constitue en même temps dans cet exemple l'axe du tube 5 qui fait suite au boîtier 6 La liaison entre le bottier 6 et le tube 5 est réalisée de manière connue usuelle et ne constitue pas en règle générale une liaison d'une seule pièce comme il a été représenté sur les figures 1 et 2 pour simplifier. Dans le bottier 6 il est prévu, concentriquement, la chambre de pression ou de plasma 3 dont l'extrémité avant est obturée par le projectile 2. Dans la région du fond de projectile 7 et donc dans la partie avant de la chambre de pression ou de plasma 3 se trouve une première électrode 8, disposée en anneau. A l'extrémité arrière et donc à l'extrémité éloignée du projectile de la chambre de pression ou de plasma 3, la deuxième électrode 9 est également placée en anneau dans le boîtier 6 La deuxième électrode 9 présente ainsi un alésage central 10 dans lequel est introduit un ensemble d'allumage pyrotechnique 11 selon la figure 1 Vers l'extrémité arrière, l'ensemble d'allumage pyrotechnique 11 est pourvu d'un allumage électrique 12 Au lieu d'un allumage électrique 12 de l'ensemble pyrotechnique, il est possible de prévoir aussi, de manière connue, un percuteur mécanique. L'ensemble d'allumage pyrotechnique 11 a une longueur axiale inférieure à celle de l'alésage central , ce qui fait que, côtê tête de l'ensemble d'allumage 11, il se forme une chambre 13 A partir de cette chambre 13, un alésage 15 de diamètre réduit servant de canal de débordement est relié à la chambre de pression ou de plasma 3 Dans la chambre 13 se trouve sur le côté tête de l'ensemble d'allumage pyrotechnique 11, une matière 14 qui, par transformation pyrotechnique, peut donner un composé conducteur dans un mélange de gaz enflammé La première électrode 8 est reliée à la deuxième électrode 9 par un circuit électrique 16 qui se compose d'une ligne électrique 17 dans laquelle sont montés en série un condensateur 18 et une inductance (bobine) 19. Lors de l'allumage de l'ensemble d'allumage pyrotechnique 11, le gaz formé par l'allumage s'écoule à travers le canal de débordement 15 dans la chambre de pression ou de plasma 3 En même temps, la matière 14 est transformée en un gaz électriquement conducteur qui S 'écoule aussi à travers le canal de débordement 15, dans la chambre de pression ou de plasma 3. Un arc se forme ainsi entre la première électrode 8 et la deuxième électrode 9 Dans la chambre de pression ou de plasma 3 un plasma est enflammé, ce qui a pour conséquence une croissance très brusque de la pression de gaz qui propulse le projectile 2 hors du tube 5, avec une grande accélération. La matière garnissant la chambre 13 peut être de l'aluminium ou du cuivre ou encore un mélange de ces deux métaux Il est naturellement possible aussi d'utiliser d'autres matières électriquement conductrices. La figure 2 représente 3 peu près le même dispositif pour accélérer un projectile 2 au moyen d'un plasma chauffé La seule différence par rapport â la figure 1 réside dans le fait qu'au lieu de l'allumage pyrotechnique 11 de la charge de la figure 2, seul un dispositif d'allumage électrique 20 est introduit dans l'alésage central 10 qui est relié au circuit électrique 16, par une ligne électrique 21 Le fonctionnement lors de l'allumage du dispositif d'allumage électrique 20 correspond à relui décrit en référence à la figure 1. Dans les deux cas il s'agit donc suivant l'invention d'un générateur de plasma initialisé de l'extérieur, dans lequel le circuit électrique 16 en particulier est considérablement simplifié par la suppression d'interrupteurs à courant fort et de circuits auxiliaires supplémentaires ainsi que de ponts de court-circuit. La chambre de pression ou de plasma 3 peut, dans les deux cas, être remplie au moins en partie avec une matière à plasma. A cause de 1 'énergie maintenant très faible nécessaire pour le circuit d'allumage 21, l'interrupteur 22 de la figure 1 destiné au déclenchement de l'allumage électrique 20, peut être par exemple un composant à semi-conducteur. anb L 3 ala o:e un suep L Inpoid emse Ld unp ua Aou ne en; 81138 ss 8 e B 4 Ljq 9 pe L@p ao J Owe L anb 8 e ua as 9 $oe eo SE T uo Lte D Lpue Ae e L uo La S 4 Lq LS Od So Ld * 9 *anb L uqaoj Ad (OZ 'T) B 6 EW 1 n LLEàP a Lqwasua L ins e-g 9; 9 o agoe Ld qsa ae O no Ce ( 1 i) a Jaq Lew e L anb a D ua as L Jaoe Jeo j no I Uo Lqeo Lpua Aa J et uo Las 4;LsodsdtS OS ina;onpuoo uawmenb Ljoe Laxnela W ap a 6 Ue L Pwun no Le 4 mw un;sa anb Luqzoao J d (OZ 'T) e 6 emnttep e Lqwasua L e a 8 anoçe (T) a a Lk 4 ew e L anb ao U@ 9 as Ljaoejeo Z no T uot;eo Lpua^a J e L UO Le SL 4 so$dstd z *(S) emse Ld ap no uotssaed ap elq Weqo e L ap UO 38 aip Ua (ST) quamepjoqgp a p Lnpuoo un aquesp Jd ( 01) Lequ 4 a a 6 esale L anb ao ua es L 4 aqoe eo Z Uo Lte Lpua Aeiet U Ota S 4 Lq Lsods Ld ' (O 01) Le A 4 uao OZ aee Sele uos suep '(OZ '11) a 6 ewn L Le P alqwas Ua L a 6 Ol qa a U Le Lnuue said nad e awio 4 ap qsa 4 (Z) l Lqaloeod ne apsoddo 'aja Li Jie ( 6) apoj 4 ala, L anb a 3 ua as L Ja 93 e Je 3 T UOL;eo Lpua Aa 8e ELUO La SJL Ls Od SLQ 'z *( 6 '8) sapo O; 4 a 4 t sa 1 8 aiua aoionpuoo uos Le LL Si eun a SL Leae 'eanbt Lu 4 oao Jd e Lqwasua,l ap a 6 Eewn L Le L saide '4 nb (tb) a 84 L 4 ew aun 94 no Ce;sa tanbne '( 6 8) sapo Jqoa Lq sap aun L ap UOL 6 a J e L suep n Aaid qsa 8 aj Luew aflne eunp no 4 uatanbiueo 38 a '4 uamuanbt 438 alt nfl es SLW '( O Z 'Ti) " anb I Luqo Lao Jd@ 6 ewn L Le Ap01 a Lqwasua uninb ao ue as Liaq 3 eeo '(Z) al L 84 Za Cood et Jed eamioó qsa ue Ae ainqelw Je et quop (E) emse Ld ap no UOLS Said ap a Jqweqo aun suep a Jfne,l ap 3 unlt saaedsa ( 6 '8) sepo Ja 4 o La xnap ae Jua anb L Jqoe Lq a 6 Jeqap ap 1 Lno 13 un ied qlnpoid 4 se tnb euse Ld unp ua Aio S ne al Lqao C O od un jaja L 9 o 3 e inod j L 4 Lsods Lq " SNOI 1 V 3 IDN 3 A 39 6 Z O z 9 z 7 2670279 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il est ajouté à la chambre de combustion de l'arc utilisé pour l'allumage, une matière approprié destiné à produire un jet de plasma optimal dans la chambre de plasma ( 3).