Brevet FR2671427A1 — publié le 19920710

- La présente invention est relative au domaine technique du déclenchement de l'amorçage ou de l'explosion d'une charge pyrotechnique en relation avec un impact s'établissant entre une cible et un projectile. L'invention vise, plus spécialement, l'amorçage ou l'explosion d'une charge explosive à partir d'une source d'énergie électrique, généralement embarquée, chargée d'initier le fonctionnement d'un détonateur. A titre d'exemple d'application, l'invention vise le déclenchement, lors de l'impact, de la charge explosive d'une munition, de préférence de gros calibre. On connaît des projectiles à charge explosive dont le déclenchement est commandé par le fonctionnement d'un détonateur, alimenté en énergie électrique à partir d'une source de stockage, généralement constituée par un ou plusieurs condensateurs. La fermeture du circuit électrique d'alimentation du détonateur est placée sous la dépendance du fonctionnement d'un contacteur d'impact situé à l'avant du projectile. Pour que le déclenchement intervienne à l'impact de façon certaine et fiable, il est nécessaire de tenir compte d'un certain nombre de facteurs variables qui peuvent s'opposer au déclenchement ou, au contraire, le favoriser de façon intempestive Ces facteurs sont les différents angles d'incidence possibles de la trajectoire du projectile par rapport à la cible, les qualités de résistance de cette dernière, ainsi que les éventuelles végétations que le projectile peut être amené à traverser au cours de sa trajectoire balistique. L'objet de l'invention est de proposer un contacteur d'impact justement conçu pour tenir compte de ces facteurs variables, afin que le déclenchement de la charge explosive, lors de l'impact, n'intervienne pas lors d'un éventuel passage à travers une végétation plus ou moins dense, mais néanmoins à caractère léger, mais intervienne par contre sûrement, bien entendu, en cas d'impact frontal, mais aussi d'impact selon une incidence quelconque par rapport à la normale à la cible, pouvant même aller jusqu'à 80 , voire plus. Pour atteindre l'objectif ci-dessus, le contacteur d'impact selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend: une embase de support, en matière isolante, portant au moins deux bornes conductrices et définissant un axe de symétrie, un manchon de contact centré coaxialement sur l'embase, en contact avec l'une des bornes et portant, dans un plan transversal à l'axe de symétrie, des doigts ou touchaux conducteurs, en contact électrique avec le manchon, montés libres de coulisser radialement à l'axe et poussés en déplacement centrifuge par des organes élastiques contre un fourreau isolant enfilé extérieurement au manchon, un étui conducteur, déformable, en contact avec la seconde borne, maintenu à distance du manchon, tout en assurant son immobilisation sur l'embase par l'intermédiaire du fourreau isolant, et un coulisseau conducteur, mobile par inertie sur l'axe de symétrie contre l'action d'un ressort de maintien, guidé dans l'embase, maintenu en contact électrique permanent avec l'étui et apte à coopérer avec les doigts. Diverses autres caractéristiques ressortent de La description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La fig 1 est une vue schématique illustrant l'application de l'objet de l'invention. La fig 2 est une coupe axiale du contacteur d'impact selon l'invention. La fig 1 montre un projectile explosif 1, de préférence de gros calibre, contenant intérieurement une charge explosive Z dont l'amorçage ou l'explosion est produit par un détonateur 3 alimenté électriquement à partir d'une source 4 qui peut être un ou plusieurs condensateurs charges par l'intermédiaire d'un générateur de type piézo-électrique actionné par inertie lors du départ ou du lancement du projectile 1 L'alimentation du détonateur 3 à partir de la source 4 est assurée par un circuit électrique, non représenté aux dessins, dont la fermeture est contrôlée par un contacteur d'impact 5 adapté à la partie avant du projectile 1. La fig 2 montre, en coupe-éLévation, le contacteur d'impact 5 qui comprend une embase 6 en matière isolante comportant des moyens d'adaptation sur le corps du projectile 1 L'embase 6 est traversée par au moins deux bornes de contact 7 et 8, comportant des parties terminales 7 a et 8 a raccordées à deux conducteurs 9 et 10 faisant partie du circuit électrique établi entre le détonateur 3 et la source 4 De préférence, l'embase 6 est réalisée sous la forme d'un corps présentant un profil externe de révolution possédant un axe de symétrie x-x'. Les bornes de connexion 7 et 8 peuvent être montées individuellement dans ou sur l'embase 6 ou, encore, cette dernière peut être surmou Lée directement sur lesdites bornes Différentes formes de réalisation des bornes peuvent donc être retenues sans que ceci soit à considérer comme dépendant essentiellement de l'invention Dans tous Les cas, les bornes 7 et 8 sont, de préférence, prolongées par deux lames 11 et 12 déformables éLastiquement qui s'étendent, par exemple, sensiblement parallèLement à l'axe de symétrie ou de révolution x-x' et à l'opposé des parties 7 a et 8 a. Le contacteur d'impact comprend, par ailleurs, un manchon 13 en métal conducteur qui est enfilé, par une jupe 14 qu'il déLimite, sur un centrage 15 de l'embase 6 Le centrage 15 peut être formé directement par l'embase 6 ou, de préférence, par un adaptateur 16 en matière isolante qui est monté coaxialement sur l'embase 6 La conformation de l'adaptateur 16 est définie pour que l'une des lames, par exemple la lame 12, soit placée en contact avec la jupe 14, alors qu'au contraire la seconde lame, par exemple la lame 11, se trouve maintenue à distance et isolée dudit manchon Un tel état peut être établi par l'intermédiaire d'un fourreau isolant 17 enfi Lé extérieurement sur la jupe 14 du manchon 13 qui présente, à cet effet, un épaulement d'appui 18 Le fourreau 17 peut être constitué en une seule pièce ou, au contraire, par deux bagues 17 a, 17 b. Le manchon 13 forme, intérieurement, une couronne épaisse 19 qui déLimite, dans un plan transversal y-y' perpendiculaire à l'axe x-x', N logements débouchants 20 de direction radiale, qui peuvent être prévus en un nombre pair selon une disposition d'équidistance angulaire et d'opposition diamétrale ou en un nombre éventuellement impair Chaque logement contient un doigt ou touchau 21 libre de coulisser dans le logement radial 20 et poussé, dans un état de butée centrifuge contre le fourreau 17, par l'intermédiaire d'un organe élastique 22 Les doigts 21 sont en contact électrique permanent avec le manchon par frottement dans leur logement et par contact avec les organes élastiques 22 Les doigts coulissants 21 sont ainsi normalement placés dans un état stable de rétraction dans lequel leurs extrémités internes 23 affleurent la paroi périphérique interne 19 a de la couronne 19. L'ensemble embase 6, éventuellement adaptateur 16, manchon 14 et fourreau 17, est maintenu solidarisé selon une disposition coaxiale par un étui 24 qui est serti sur l'embase 6 et le fourreau 17, de manière à maintenir un contact électrique permanent entre lui-même et la lame 11 de la borne 7. L'étui 24, qui se présente sous une forme tubulaire cylindrique de faible épaisseur, comporte une partie terminale frontale conformée pour s'étendre à distance du et sans contact avec le manchon conducteur 13 La partie terminale comporte une paroi frontale 25 qui présente, par exemple, un embouti en creux 26 assurant, par tout moyen convenable et, notamment, par une ouverture 27 centrée sur l'axe x-x', le guidage d'un coulisseau mobile 28 réalisé en un métal conducteur Le coulisseau 28 possède un pied 29 de plus grande section droite transversale, qui est guidé à L'intérieur d'un puits 30 ménagé coaxia Lement dans l'embase 6 et, plus particulièrement dans L'exemple de réalisation, dans l'adaptateur 16 Le pied 29 présente une section cylindrique de diamètre inférieur à la section de passage délimitée par la paroi périphérique interne 19 a de la couronne 19. Le coulisseau 28 est associé à un organe élastique de maintien 31, par exemple formé par un ressort hélicoldal monté sous contrainte entre l'embouti 26 et le pied 29, pour maintenir ce dernier à l'intérieur du puits 30, dans une position d'effacement par rapport au plan transversal y-y' et, surtout, par rapport aux logements 20 des doigts 21 Il est à noter que les doigts 21 présentent une longueur telle qu'ils ne peuvent jamais venir en contact avec le coulisseau 28 dans la position stable d'effacement du pied 29, même en cas de sollicitation axiale maximale contre l'action des ressorts 22 Par contre, la longueur de ces doigts est choisie pour qu'ils puissent être amenés en contact avec le pied 29 dans l'état d'extension au moins partiel de ce dernier. De préférence, le manchon 13 comporte, à l'opposé de la jupe 14, une partie tubulaire 32 dans laquelle est centrée une entretoise tubulaire 33 prenant appui contre la couronne 19 pour représenter une butée pour la paroi frontale 25 lors des manipulations, des opérations de montage, de stockage, etc. L'entretoise 33 est réalisée en une matière isolante de résistance à l'écrasement relativement faible. Le contacteur selon l'invention est complété par une coiffe 34 réalisée en un matériau relativement dur, avec une épaisseur certaine pour, d'une part, protéger et garantir normalement les différents éléments constitutifs du contacteur contre les coups ou chocs intempestifs qui pourraient intervenir, soit lors de sa manipulation propre, soit lors des manipulations du projectile 1 sur lequel il est monté et, d'autre part, assurer la non fermeture du circuit électrique lors du passage du projectile à travers des branchages légers La coiffe 34 présente, par exemple, un taraudage 35 par lequel elle est vissée sur le corps du projectile 1 sur lequel a été adapté Le contacteur d'impact. Ainsi que cela ressort de ce qui précède et de l'examen de la fig 2, le conducteur 9 est lié à un premier circuit interne au contacteur, par l'intermédiaire de la borne 7, de la lame 11, de l'étui 24, voire du coulisseau 28, alors que le second conducteur 10 est en liaison électrique avec un deuxième circuit interne formé par la borne 8, la lame 12 et le manchon 13, voire les doigts 21. Dans l'état illustré par la fig 2, les deux circuits internes sont séparés et assurent l'ouverture du circuit d'alimentation entre la source 4 et le détonateur 3. Le fonctionnement du contacteur d'impact décrit ci-dessus s'établit comme suit. A supposer que, sur sa trajectoire balistique, le projectile 1 soit amené à traverser une végétation plus ou moins dense mais néanmoins à caractère léger, les chocs contre les branchages sont absorbés par la coiffe 34, sans que cette dernière ne soit soumise à une déformation élastique et/ou plastique La coiffe 34 protège ainsi la partie frontale de l'étui 24 qui est préservé contre tout risque de déformation et d'écrasement. Aucun des organes constitutifs du contacteur d'impact ne subit de changement d'état ou de position, susceptible de fermer le circuit électrique entre les conducteurs 9 et 10. A supposer que l'impact se produise de façon frontale sur un branchage quelconque en faisant intervenir une énergie cinétique supérieure à la résistance à la compression du ressort 31, le -coulisseau 28 est sollicité en translation sur une course faible, sans qu'il en résulte de contact direct ou indirect avec le manchon 13 Un déclenchement intempestif ne peut donc pas être produit. A supposer que l'impact sur un branchage se produise avec un angle d'incidence déterminé, les ressorts 22 peuvent autoriser un coulissement radial centripète de certains des doigts 21, simultanément à un déplacement axial relatif du coulisseau 28, comme dit précédemment Cependant, il convient de noter que les raideurs des ressorts 22 et 31 sont choisies de telle sorte que, lors de tels contacts avec des branchages, les mouvements relatifs des doigts 21 et du coulisseau 28 sont d'amplitude suffisamment réduite pour que les doigts 21 ne viennent pas en contact avec le pied 29. Au moment de l'impact du projectile 1 contre une cible selon une direction, par exemple purement frontale, la coiffe 34 subit un écrasement qui est imposé à la partie frontale de l'étui conducteur 24 Par déformation et/ou écrasement de l'entretoise 33, l'étui 24 est amené à entrer en contact avec la partie tubulaire, au moins 32, du manchon 13, ce qui ferme le circuit entre les conducteurs 9 et 10. Ainsi, dès l'impact, la source 4 est mise en relation avec le détonateur 3 qui est chargé, par l'alimentation électrique qu'il reçoit, d'amorcer ou de provoquer l'explosion de la charge 2. Dans le cas d'impact sous un angle d'incidence donné entre l'axe x-x' et la normale au plan de la cible, il peut se faire qu'un fonctionnement, identique à celui décrit précédemment, intervienne Si l'angle d'incidence est relativement important, par exemple proche de 90 par rapport à la normale à la cible et que, par suite, la cible se trouve percutée, non pas directement par le contacteur 5 mais par une autre partie du projectile, l'énergie cinétique d'impact provoque une course de translation du mobile 28 contre l'action du ressort 31 Simultanément et par décomposition de force, l'un au moins des doigts ou touchaux 21 est sollicité en déplacement centripète contre l'action du ressort de maintien correspondant 22 Les déplacements relatifs du coulisseau 28 et au moins d'un doigt 21 ont pour effet d'établir un contact de surface entre l'un de ces doigts et le pied 29 et, par conséquent, de fermer, par l'intermédiaire de l'étui 24, du coulisseau 28 et d'un doigt 21, le circuit entre les bornes 7 et 8 pour initier l'alimentation du détonateur 3. Un fonctionnement certain peut donc intervenir quelles que soient les conditions d'impact, sans qu'un déclenchement intempestif ne se produise par traversée de végétations ou de branchages. Ainsi que cela ressort de l'examen de la fig 2, le contacteur d'impact est constitué par des pièces élémentaires empilables et assemblables axialement, maintenues entre elles par sertissage de l'étui 24 Un tel contacteur peut donc être produit à bas prix de revient, dans des lignes de fabrication élémentaires et d'assemblage à fonctionnement automatisé A cette fin, il peut être prévu de ménager, dans la paroi frontale 25 de l'étui 24, un trou 40 destiné à permettre, après pré-assemblage de certains au moins des éLéments constitutifs du contacteur, une vérification de la continuité électrique entre les différents éLéments assemb Lés. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: I Contacteur d'impact pour la fermeture d'un circuit électrique d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend: une embase de support ( 6), en matière isolante, portant au moins deux bornes conductrices ( 7 et 8) et définissant un axe de symétrie (x-x'), un manchon de contact ( 13) centré coaxialement sur l'embase, en contact avec l'une des bornes et portant, dans un plan (y- y') transversal à l'axe de symétrie, des doigts ou touchaux conducteurs ( 21), en contact électrique avec le manchon ( 13), montés libres de coulisser radialement à l'axe et poussés en déplacement centrifuge par des organes élastiques ( 22) contre un fourreau isolant ( 17) enfilé extérieurement au manchon, un étui conducteur ( 24), déformable, en contact avec la seconde borne, maintenu à distance du manchon, tout en assurant son immobilisation sur l'embase par l'intermédiaire du fourreau isolant, et un coulisseau conducteur ( 28), mobile par inertie sur l'axe de symétrie contre l'action d'un ressort de maintien ( 31), guidé dans l'embase, maintenu en contact électrique permanent avec l'étui et apte à coopérer avec les doigts ( 21). 2 Contacteur d'impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le manchon ( 13) forme une couronne ( 19) délimitant intérieurement une section de passage ( 19 a) supérieure à la section droite transversale d'un pied de contact ( 29) cylindrique de diamètre supérieur à celui du coulisseau ( 28), qui est guidé dans l'embase et maintenu par le ressort ( 31) dans une position d'effacement par rapport aux logements ( 20) des doigts ( 21). 3 Contacteur d'impact selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les doigts ( 21) possèdent une longueur telle qu'en position d'extension centripète ils ne peuvent venir en contact qu'avec le pied ( 29) du coulisseau ( 28). 4 Contacteur d'impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bornes ( 7 et 8) comportent deux lames ( 11 et 12) éLastiquement déformables, dont l'une est maintenue en contact avec le manchon ( 13) et dont l'autre, iso Lée du manchon par le fourreau, est maintenue au contact de l'étui ( 24) qui est serti sur l'embase et le fourreau. Contacteur d'impact selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que le manchon ( 13) est constitué par une pièce conductrice de révolution comportant une jupe ( 14) emboîtant un centrage ( 15) de l'embase et formant un épaulement d'appui extérieur ( 18) pour le fourreau isolant ( 17). 6 Contacteur d'impact seldn l'une des revendications 1, 4 ou 5, caractérisé en ce que le manchon ( 13) forme, à l'opposé de la jupe, une partie tubulaire ( 32) dans laquelle est emboîtée une entretoise tubulaire isolante ( 33), s'étendant axialement au-de Là du manchon et contre laquelle l'étui ( 24) s'appuie par une paroi frontale ( 25). 7 Contacteur d'impact selon l'une des revendications 1, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que le manchon ( 13) forme, dans sa partie sensiblement médiane transversale, une couronne épaisse ( 19) dans laquelle sont ménagés des logements radiaux ( 20), débouchants, qui contiennent les doigts ou touchaux ( 21). 8 Contacteur d'impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fourreau ( 17) est constitué en deux parties ( 17 a et 17 b) et en ce que l'embase ( 6) supporte une pièce isolante indépendante ( 16) formant le centrage ( 15) pour la jupe ( 14) et un puits ( 30) de guidage du pied ( 29) du coulisseau ( 28). 9 Contacteur d'impact selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étui ( 24) est recouvert d'une coiffe ( 34) en un matériau résistant, assurant l'adaptation du contacteur sur un corps porteur.