Brevet FR2666643A1 — publié le 19920313

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Selon l'invention, ce problème est résolu, par le fait que l'on amène les composants liquides de fluide propulseur au tronçon de décharge, de façon qu'ils traversent la décharge à arc ou soient obligatoirement exposés à la chaleur et au rayonnement produits par la décharge à arc, ce qui produit une vaporisation des composants de fluide propulseur et une conversion en un gaz propulseur à faible poids moléculaire La pression gazeuse survenant lors de la vaporisation des composants de fluide propulseur peut alors commander le processus d'injection au moyen d'un piston différentiel. Le principe de l'invention consiste donc en ce que les matières amenées à l'arc électrique, le sont sous forme d'un liquide, au moyen d'un système d'injection régénératif Les avantages de cette invention résident dans le fait que le canal de décharge du br Qleur à plasma peut être adapté de façon optimal en forme et en volume aux exigences électriques, car il ne doit pas recevoir la quantité de matière nécessaire à la production du plasma, comme dans les concepts antérieurs En outre, le volume de la munition et ainsi les exigences d'encombrement de la réserve de munition, par exemple dans un véhicule blindé, sont fortement réduites. Dans les concepts antérieurs, par contre, les matériaux nécessaires à la production du plasma doivent être amenés à chaque tir avec la munition Il est en outre avantageux que le choix du liquide propulseur puisse être adapté aux différents types de munition et que l'évolution dans le temps de la quantité de liquide amenée puisse être réglée grâce à une conception appropriée du système d'injection, par exemple des canaux à sections transversales variables, pour donner une allure optimale à l'accélération du projectile. Des modes de réalisation de l'invention et d'autres avantages sont indiqués dans la description ci-dessous du dessin Concernant le principe de propulsion électrothermique utilisé pour accélérer des projectiles respectivement des balles, la force de propulsion est produite par la pression d'un plasma engendré au moyen d'une décharge à arc Pour pouvoir obtenir cependant un volume de gaz suffisant, il est nécessaire d'amener à l'arc électrique (brûleur à plasma) les matériaux servant à la production du plasma. L'exemple de réalisation décrits ci-dessous est une représentation très simplifiée, en coupe, du tronçon de décharge à arc d'un canon électrothermique. L'arme à tube 11 comporte à l'extrémité arrière de son tube 12 un boîtier 13 Dans le boîtier 13 est prévu, coaxialement à l'axe d'âme 14 du tube 12, l'appui de projectile 1, dans lequel est inséré un projectile 15 prêt pour le tir L'appui de projectile 1 est entouré d'une partie calibrée 2, constituée en un matériau isolant, par exemple en céramique ou en matériaux composites, partie calibrée 2 qui reçoit, répartis sur un arc de cercle autour de l'axe d'âme 14, un ou plusieurs tronçons de décharge à arc 3 d'un br Qleur à plasma 16 L'arc à décharge 17 est allumé entre l'électrode 4, noyée dans le matériau isolant 2 et une électrode 5, reliée à la masse de carter et se trouvant à distance axiale de l'électrode 4. Dans le boîtier annulaire 13 situé autour de la pièce de garniture 21 se trouve un piston annulaire 7, déplaçable axialement dans un évidement cylindrique annulaire 18, qui agit sur un fluide propulseur 19 situé dans une enceinte de réserve 6 Pendant la décharge, le fluide propulseur, entraîné par le piston annulaire 7, s'écoule par l'ouverture radiale 8 située dans le boîtier 13 et dans la pièce de garniture 21, passe dans l'enceinte de décharge, respectivement le tronçon de décharge 3 Le fluide propulseur 19 traverse ensuite obligatoirement la décharge à arc o il est obligatoirement exposé à la chaleur et au rayonnement produits par la décharge à arc 3 Il y a de ce fait vaporisation du liquide 19 et conversion en gaz propulseur chaud à bas poids moléculaire Les gaz propulseurs ainsi produits agissent, en passant par l'ouverture radiale 9, sur le projectile 15 qui est par conséquent accéléré et éjecté hors du tube 12. Le processus d'injection du fluide propulseur, ou des composants de fluide propulseur 19, est commandé par le piston différentiel 7, au moyen de la pression gazeuse survenant lors de la vaporisation, de façon que s'effectue une amenée contrôlée et reproductible des fluides propulseurs liquides 19. L'allumage de l'arc électrique peut s'effectuer par injection d'une petite quantité de liquide conducteur dans le brûleur à plasma 16, au moyen d'un système d'injection à actionnement extérieur, par exemple électrique, au moment de l'application de la tension de décharge Un petite quantité de liquide conducteur 20 est ainsi amenée au brûleur à plasma 16 avant application de la tension de décharge, par une buse d'injection 10 appropriée, ce qui assure l'amorçage de la décharge. Bien que la présente invention ait été décrite en référence à ses modes de réalisation préférés, il est évident qu'elle n'est pas limitée à ces derniers et qu'elle peut être réalisée de manière différente sans quitter son champ d'application. REVENDICATIONS 1 Arme à tube à propulsion hybride par injection rêgénérative de fluides propulseurs liquides, au moyen d'au moins un piston déplaçable axialement, les composants étant déviés pour passer sur un dispositif à électrode, de façon que l'énergie électrique d'une décharge à arc électrique soit communiquée aux matériaux qui défilent, caractérisée en ce que l'on amène les composants liquides de fluide propulseur ( 19) au tronçon de décharge ( 3), de façon qu'ils traversent la décharge à arc ( 17) ou soient obligatoirement exposés à la chaleur et au rayonnement produits par la décharge à arc ( 17), ce qui produit une vaporisation des composants de fluide propulseur ( 19) et une conversion en un gaz propulseur à faible poids moléculaire. 2 Arme à tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pression gazeuse survenant lors de la vaporisation des composants de fluide propulseur ( 19) commande le processus d'injection au moyen d'un piston différentiel ( 7). 3 Arme à tube selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que plusieurs tronçons à décharge à arc ( 3) sont répartis régulièrement sur un arc de cercle, autour de l'enceinte de chargement de projectile ( 1), d'o des orifices ( 9) prévus pour le passage des gaz propulseurs débouchent radialement dans l'enceinte de chargement de projectile. 4 Arme à tube selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'avant application d'une première tension de décharge, une quantité correspondante de liquide conducteur ( 20) est amenée au tronçon de décharge ( 3) par une buse d'injection ( 10) séparée.