Brevet FR2689971A1 — publié le 19931015

Détonateur La présente invention concerne un détonateur comportant une unité électronique temporisable, une alimentation en énergie ainsi qu'un dispositif de s Oreté mécanique. Les détonateurs de ce type sont connus dans de nombreuses réalisations différentes pour les systèmes d'armes les plus divers C'est ainsi que les brevets US 4 702 169 et 4 712 478 décrivent un détonateur de ce type pour mines terrestres Il est renvoyé en outre aux détonateurs les plus variés qui sont connus en liaison avec les projectiles '"intelligents". Tous ces détonateurs ont pour inconvénient d'être certes optimisés pour le système d'arme ou le type de munition respectif, mais de ne pouvoir donc être utilisés rationnellement que dans ces cas, car pour des raisons de technique d'armement et des raisons économiques ils ne sont conçus que pour une application particulière Une utilisation pour tous les systèmes d'armes ou toutes les munitions d'un détonateur de ce type n'est pas possible. L'invention a donc pour but de réaliser un détonateur du type précité qui soit d'un maniement s Or et d'une commande aisée pour des charges actives indépendantes du système d'arme, non liées à des munitions, de types très divers et de préférence aussi en liaison avec des charges actives, en particulier déposées par des personnes. Ce but est atteint avec un détonateur suivant l'invention en ce que l'unité électronique temporisable et le dispositif de sareté mécanique sont logés dans un boîtier étanche à l'eau, pratiquement cylindrique, d'un module de base avec deux surfaces frontales aux extrémités l'alimentation en énergie peut Etre reliée mécaniquement et électriquement avec le module de base; dans la zone de lune de ses surfaces frontales, le module de base peut être relié d'une part en vue de la programmation d'un temps d'allumage et d'un temps de stérilisation (temps de désensibil isation), avec un programmateur et d'autre part pour une utilisation avec une charge active indépendante du système d'arme, non liée aux munitions; dans la zone de son autre surface frontale, le module de base peut être connecté à au moins un module supplémentaire. Ce détonateur a pour avantage particulier sa construction modulaire qui permet d'utiliser un module de base pouvant être éventuel 1 ement assemblé avec au moins un module suppl émentaire, de manière à préparer un détonateur, aux applications multiples, pour une munition non liée à un type d'arme, pour les utilisations les plus variées sur terre ou sous l eau. Le détonateur suivant 1 'invention peut donc etre utilisé avec des charges destructrices, des charges parasites, des moyens explosifs dits E O D, des moyens de camouflage, des charges à aimant, des moyens de signalisation, des charges coupantes et similaires. En outres le détonateur est particulièrement sar, puisqu'à côté d'une sélection du temps d'allumage, il est prévu aussi une sel ection d'un temps de désensibilisation, c'est-à-dire une durée de vie/de fonction maximale du détonateur après armement, Il est particulièrement avantageux que, lorsqu Vest atteint 1 instant de désensibil isation, 1 al imentation en énergie jusque là reliée au détonateur, soit coupée Il est ainsi exclu que le détonateur continue d'être alimenté en énergie, aucun allumage ne peut plus avoir lieu, le détonateur n'est plus alors armé et peut être éventuellement réutilisé après récupération L'armement de ce détonateur ne s'effectue qu'en présence d'un signal d'allumage. Le réglage mécanique de la soreté est d'un maniement aisé Il est en outre congu de manière à empêcher que soit à nouveau emballé un détonateur auquel on aurait enlevé préalablement la s Oreté ou au moins en partie Ceci n'est possible qu'aprèes rétablissement de la s Oreté totale. Diverses autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Une forme de réalisation de l'invention est représentée à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexes. La figure 1 est une vue ouverte d'un détonateur de construction modulaire montrant les différents modules, la figure 2 représente un module de base du détonateur de la figure 1, à plus grande échelle, les figures 2 a et 2 b représentent un dispositif de sûreté pour le détonateur, la figure 3 est une vue latérale en perspective du détonateur de la figure 1 avec une charge active dans un état complété pour une utilisation, la figure 4 représente le détonateur de la figure 1 avec une charge creuse dans un état compl été pour une utilisation, la figure 5 représente le détonateur de la figure i avec une charge explosive dans un état complété pour une utilisation et la figure 6 représente le détonateur de la figure 1, constitué de modules, sur un programmateur. Le détonateur 10, représenté sur la figure 1, comporte un module de base 20, un premier module supplémentaire 50, un deuxième module supplémentaire 62 et un troisième module supplémentaire 76. Le module de base 20 contient, dans un boîtier 22 étanche à l'eau, à peu près cylindrique, une unité électronique 24 temporisable par programmation, connue en soi, ainsi qu'un dispositif de s Oreté 26 mécanique à goupille de retenue La s Oreté 26 mécanique à goupille de retenue agit sur une double s Oreté d'allumage mécanique, qui peut être conçue de manière connue. A une extrémit,és le boîtier 22 présente un diamètre réduit dans la zone de chacune de ses surfaces frontales 28 et 30, ces d i amêt res ne concordant pas. Dans la surface frontale 30 supérieure, représentée sur la figure 1, il est prévu un trou borgne 34 qui sert, en liaison avec des tenons 60, 72 ou 88 des modules supplémentaires 50, 62, 76, 3 la mise en place ajustée des modules supplémentaires sur le module de base 20: En outre, il est placé dans la surface frontale 30 du module de base 20, une douille de connecteur électrique 32, assurant la liaison électrique du module de base 20 avec les modules supplémentaires 50, 62, 76. La surface frontale 28 inférieure, représentée sur la figure 1, du module de base 20, sert à assurer la liaison avec une charge active 42 (charge effective) ou avec un programmateur 136 (voir aussi figure 6)4 Pour la liaison mécanique avec la charge active 42 il est par exemple prévu ici un filetage 36 auquel correspond un taraudage 46, pratiqué dans le bottier 44 de la charge active 42 Dans la surface frontale 28 inférieure du module de base 20 il est prévu en outre une charge d'amplification d ' allumage 38, afin d V amél iorer le déclenchement d'une masse explosive 48 de la charge active 42: La charge d'amplification d'allumage 38 est représentée à titre d'exemple sur la figure 1, en tant que charge centrge, mais elle peut aussi être décentrée. Si le module de base 20 doit être placé, éventuellement combiné avec un nombre quelconque de modules supplémentaires 50, 62, 76, sur le programmateur 136 ( v o i r f i gure 6) 1 a 1 iaison électrique nécessaire à la programmation entre le module de base 20 et le programmateur 136, est assurée par un connecteur électrique 39, placé dans la surface frontale 28 inférieure du module de base 20. Pour al imenter le module de base 20 en énergie ainsi que les modules supplémentaires, éventuellement assemblés à celui-ci, on a recours à une alimentation en énergie 40 à emboîter sur le côté du module de base 20 et pouvant éventuel 1 ement aussi être séparée. La figure 1 montre en outre clairement que le module de base 20 peut être relié uniquement, sans charge active 42 vissée, comme représenté sur la figure 2, avec le programmateur 136, puisqu'une charge active 42 vissée recouvre nécessairement 1 e connecteur électrique 39, nécessaire pour la liaison avec le programmateur, du module de base 20 L'avantage pouvant ainsi être obtenu dans la s Oreté de manipulation du détonateur est évidente. Le premier module supplémentaire 5 est un module sonar avec un boîtier 52, un hydrophone 54, orienté de préférence axial ement, et une unité électronique 56 Si le module sonar 50 doit être directement relié avec le module de base 20, on a recours comme déjà mentionné au connecteur électrique 58 pour l'accouplement à la douille de connecteur 32 du module de base 20 Pour une orientation précise de 1 a liaison mécanique du modul e sonar 50 avec le module de base 20 ou avec les modules supplémentaires 62 et 76, exposés ci-après, on se sert du tenon 60, prévu dans le module sonar 50, qui s'engage dans le trou borgne 34 (ou bien 74 ou 90) dans la surface frontale 30 (respective) du module de base (ou des modules suppléementaires 62, 76). Le module sonar 50 est conçu pour une utilisation sous 1 'eau du détonateur 10 et peut aussi être déclenché par un signal, généré par des véhicules- cibles ainsi que par un signal produit par un émetteur sonar d'allumage à distance. Comme représenté sur la figure 1, le module supplémentaire sonar 50 est fermé de manière étanche à l'eau vers le haut; utilisé avec le module de base 20 il forme pratiquement directement la fermeture du détonateur 10 sur le côté opposé à la charge active 42, ou lorsque sont insérés des modules suppl émentaires 62 et/ou 769 il forme le module le plus extérieur du détonateur 10. Le deuxi âme modul e suppl émentaire 62 est un module de profondeur qui, dans une utilisation sous 1 'eau du détonateur 10, doit produire une im pul S i on d'allumage en fonction d'une zone de profondeur ou d'une pression d'eau Une unité électronique 66, logée dans un boîtier 64, fonctionne suivant des principes connus en soi, la sensibilité de ce module de base 62 pouvant être programmée pour une gamme de pressions d'eau voulue En vue de sa liaison avec les autres modules suppl émentaires 50 ou 76, ou éventuel 1 ement en vue de sa liaison avec le module de base 20, on a recours, sur le plan électrique, à nouveau à une douille de connecteur 68 et à un connecteur 70 et, sur le plan mécanique, pour une orientation précise, à un tenon 72 et à un trou borgne 74, prévus chacun dans ou sur le boîtier 64. Le troisième module supplémentaire 66 est un module de détection de position avec un boîtier 78 et une unité électronique 80 programmable, se trouvant à 1 intérieur de celui-ci A l'intérieur de cette unité électronique 80 il est prévu un détecteur de position 82 qui est formé par exemple d'une bille creuse 84 et d'une bille 86 se déplaçant librement à l'intérieur de la première La bille creuse 84 est constituée d'un grand nombre de segments électriquement isolés les uns des autres, qui sont connectés à l'unité électronique , par différentes lignes La bille 86 est réalisée dans un matériau électriquement conducteur et son diamètre est choisi tel que dans chaque position deux au moins des segments de la bille creuse se touchent. La bille 86 court-circuite donc, en fonction de sa position ou de sa variation, des paires de segments différents de la bille creuse, ce qui fait qu'en cas de changement de position de l'ensemble du module de détection de position 76 et donc en cas de changement de position du détonateur 10, ce changement peut être enregistré par l'unité électronique 80, de sorte qu'une impulsion d'allumage peut aussi être déclenchée en fonction des paramètres programmés pour l'unité électronique 80 Pour ce troisième module supplémentaire 76 aussi, on a recours pour la liaison électrique avec le module de base 20 ou avec un module supplémentaire 50 ou 62 placé dessus,, à un connecteur 92 et à une douille 94 Une liaison mécanique précise est rendue possible, comme pour les autres modules 20, ou 62, par un tenon 88 et trou borgne 90. Le détonateur 10 qui peut être constitué de différentes combinaisons du module de base 20 avec les modules supplémentaires 50, 62, 76, suivant l'application souhaitée, est donc conçu entre autres aussi pour une utilisation sous l'eau Il est donc évident que dans les zones de connexion entre eux des différents modules, une liaison sûre, mécaniquement solide et étanche à l'eau est rendue possible grâce à des joncs et à des bagues d'étanchéité, de préférence des joints toriques Si le module de base 1 est utilisé seul pour une application particulière, donc sans modules supplémentaires, il est prévu un couvercle non représenté ici, qui recouvre la zone de connexion et la surface frontale 30 supérieure du module de base 20 et qui les ferme de manière étanche à l'eau. Un curseur 114, inséré dans un guidage correspondant dans le boîtier 22 du module de base 20, de la forme de réalisation représentée du dispositif de sûreté 26, peut être déplacé manuellement de sa position de repos (position de sureté), à l'encontre de la force d'un ressort de pression 116 Le curseur 114 est pourvu d'un bord de maintien 118 qui, en position de repos du curseur 114, forme une butée pour un levier de traction 120, plus précisément une butée pour une partie avant 120 ', en L, du levier de traction 120. La grande branche de la partie 120 ' en L presse, en position de sûreté, contre une goupille d'arrêt 124, qui est également soumise à un ressort de pression 126 Sur son côté opposé à la zone de partie en L 120 ', le levier de traction 120 est relié, par une articulation tournante et basculante 130, avec une goupille de retenue 128 qui de son côté agit sur un mécanisme de temporisation d'allumage non représenté du module de base 20. La goupille de retenue 128 est avantageusement soumise des deux côtés à la pression extérieure, de sorte que notamment dans le cas o agit une pression d'eau, il s'établit un équilibrage de la pression qui fait que la goupille de retenue 128 peut être tirée vers l'extérieur. Pour supprimer la sûreté, comme représenté sur la figure 2 b, le curseur 114, pourvu d'une surface antidérapante, est poussé vers le haut, ce qui fait que son bord de maintien 118 libère le levier de traction La goupille d'arrêt 124 soumise à l'action d'un ressort presse le levier de traction 120 vers l'extérieur, lequel peut tourner dans l'articulation 130 et, après suppression de la fixation axiale en rotation prévue à cet endroit, il peut être tiré La libération du levier de traction 120 a pour effet de presser vers l'extérieur la goupille de retenue 128 soumise à l'action d'un ressort et de libérer le mécanisme de temporisation d'allumage. Du fait de la goupille d'arrêt 124, libérée lors de la suppression de la sûreté et qui dépasse du diamètre extérieur du boîtier 22, on rend impossible un nouvel emballage du module de base 20 Un emballage 138, par exemple un manchon en carton, représenté à titre d'exemple et de manière schématique sur la figure 2 b, ne peut être enfilé sur le module de base 20 qu'après réarmement complet, c'est-à- dire apres réintroduction du levier de traction 120 et réarmement par le curseur 114. Les figures 3, 4 et 5 représentent la possibilité d'application universelle du détonateur 1 constitué par exemple des différents modules pour l'application considérée. L'alimentation en énergie 40, placée sur le côté du module de base 20, est essentiellement constituée d'un bottier 96 qui contient une batterie 98 avec les contacts de branchement nécessaires et 1 es éventuelles fixations De préférence, la batterie 98 est une batterie de longue durée de stockage, par exemple au lithium. Le boîtier 96 est pourvu d'un pot de branchement 100 central qui est inséré dans un évidement 102 radial correspondant du boîtier 22 du module de base Pour garantir une liaison mécanique et étanche à l'eau fiable, il est prévu dans la zone de connexion entre le pot de branchement 100 et l'évidement 102, un jonc et un joint torique. Pour préparer une utilisation, les modules soudés, de manière étanche à l'air, qui ont été choisis pour l'utilisation, mais au moins le module de base 20 ainsi qu'une batterie 98, montée séparément de celui-ci et une charge active 42, par exemple une charge d'allumage appropriée quelconque, sont débarrassés de leurs emballages étanches à l'air et la batterie 98 est placée dans le module de base 20 Le module de base 20 est ensuite placé, comme représenté sur la figure 6, sur le programmateur 136 Après mise en marche du programmateur 136, qui peut être un programmateur portable ou fixe, la durée d'allumage voulue est sélectionnée au moyen du clavier Le temps d'allumage peut être réglé de préférence avec une précision d'au moins 1 %, entre 0,1 et 99,9 heures, en pas de 0,1 heure Le cas échéant il est possible de réaliser une programmation en minutes, heures et jours jusqu'a 30 jours au maximum. Le temps d'allumage sélectionné apparaît de préférence sur un affichage lumineux approprié et peut éventuellement être transmis, après confirmation par d'autres commandes par touches, à l'électronique d'allumage du module de base 20, y être stocké, traité puis aussitôt affiché en vue du contrôle sur un second écran, de préférence prévu, du programmateur 136 Si les valeurs de consigne et les valeurs réelles contrôlables du temps d'allumage sélectionné ne coiïncident pas, la saisie du temps d'allumage peut être effacée et un nouveau temps d'allumage peut être introduit Ensuite, le détonateur 10, en tant que combinaison du module de base 20 en liaison avec les modules sélectionnés pour l'application particulière, est enlevé du programmateur 136 et assemblé à la charge active 42. Sur le lieu d'utilisation proprement dit, comme décrit en référence aux figures 2 a et 2 b, la goupille de retenue 128 est tirée, ce qui a pour effet d'activer toutes les fonctions d'allumage (suivant les modules utilisés, le temps, la position ou l'allumage à distance) Comme il a déjà été dit, la goupille de retenue 128 libère une temporisation mécanique ou électronique qui sert à commander un temps mort d'environ dix minutes Pendant ce temps mort, le plongeur ou le sapeur-mineur, mettant en place la charge, peut se mettre à l'abri A l'expiration du temps mort, il n'est plus prévu de possibilité de suppression de sareté pour le détonateur 10. REVENDICATIONS 1 Détonateur comportant une unité électronique ( 24) temporisable, une alimentation en énergie ( 40) ainsi qu'un dispositif de sûreté ( 26) mécanique, caractérisé par les caractéristiques suivantes: a) l'unité électronique ( 24) temporisable et le dispositif de sûreté ( 26) mécanique sont logés dans un bottier ( 22) étanche à l'eau, pratiquement cylindrique, d'un module de base ( 20) avec deux surfaces frontales ( 28, 30) aux extrémités; b) l'alimentation en énergie ( 40) peut être reliée mécaniquement et électriquement avec le module de base ( 20); c) dans la zone de l'une de ses surfaces frontales ( 28), le module de base ( 20) peut être relié d'une part en vue de la programmation d'un temps d'allumage et d'un temps de stérilisation (temps de désensibilisation), avec un programmateur ( 136) et d'autre part pour une utilisation avec une charge active ( 42) indépendant du système d'arme, non liée aux munitions; d) dans la zone de son autre surface frontale ( 30), le module de base ( 20) peut être connecté à au moins un module supplémentaire ( 50, 62, 76). 2 Détonateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans la zone des surfaces frontales ( 28, 30) du module de base ( 20),des dispositifs de liaison prévus sont conçus de manière a exclure une liaison de la charge active ( 42) avec la surface frontale ( 30), prévue pour la liaison avec un module supplémentaire ( 50, 62, 76). 3 Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le module supplémentaire, se trouvant à une extrémité, relié au module de base ( 20), est un module ( 50) comportant un détecteur sonar ( 54) ou un module avec une unité de réception à haute fréquence pour le télédéclenchement radio du détonateur ( 10). 4 Détonateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'on peut utiliser comme autres modules supplémentaires un module ( 52) avec un détecteur de profondeur d'eau et/ou un module ( 76) avec un détecteur de position ( 82). 5 Détonateur selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'après mise en place du détonateur ( 10) complet sur le programmateur ( 136), tous les modules ( 20, 50, 62, 76) peuvent être adressés par le programmateur ( 136) et suivant l'utilisation voulue pour le détonateur ( 10), les paramètres d'allumage souhaités par module ainsi que la hiérarchie des impulsions d'allumage générées par ceux-ci, peuvent être programmés. 6 Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérise en ce que dans un raccord en pot ( 100), servant à connecter l'alimentation en énergie ( 40) avec le module de base ( 20), il est prévu une charge pyrotechnique ( 108) qui à l'expiration du temps de dêsensibilisation, programmé pour le détonateur ( 10), peut être déclenchée afin de séparer l'alimentation en énergie ( 40) du module de base ( 20). 7 Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que dans le dispositif de sûreté ( 26) mécanique il est prévu une goupille de retenue ( 128), agissant sur un mécanisme d'allumage et de s Oreté, qui est reliée de manière amovible avec un levier de traction ( 120), dans une articulation tournante et basculante ( 130). 8 Détonateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le levier de traction ( 120) est maintenu dans une position de s Oreté, par un coulisseau 13 2689971 ( 114) soumis a l'action d'un ressort, le levier de traction ( 120) étant pressé hors du module de base ( 20), par une goupille d'arrêt ( 124), soumise a l'action d'un ressort, en vue d'un maniement fonctionnel 9 Détonateur selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'après déblocage du détonateur ( 10), la goupille d'arrêt ( 124) ressort du module de base ( 20) suffisamment pour empêcher un nouvel emballage du module de base ( 20) débloqué.