Brevet FR2702101A1 — publié le 19940902

Dispositif largable à tube à ondes progressives L'invention concerne un dispositif largable comprenant des moyens d'émission d'ondes électromagnétiques à tube à ondes progressives. D'une façon générale, compte tenu du fait que pendant la phase de largage, le dispositif largable n'est plus en liaison avec le porteur, il est généralement prévu un dispositif d'alimentation interne du type pile ou batterie susceptible après largage d'alimenter la très haute tension du tube à ondes progressives. Or, la pile ou batterie est amorcée juste après le largage. Il en résulte que la pile, qui est en général du type pile thermique, n'est pas encore opérationnelle avant un certain temps Il lui faut quelques fractions de seconde pour que son énergie potentielle soit disponible, ce qui compromet d'autant l'efficacité de l'émission d'ondes électromagnéti- ques. Une solution connue consiste à utiliser des tubes à ondes progressives ayant une cathode à chauffage rapide, inférieur à 1 seconde, mais celle-ci a l'inconvénient d'être très onéreuse: incompatible avec des objets consommables. L'invention apporte une solution à ce problème. Elle porte sur un dispositif largable comprenant des moyens d'émission d'ondes électromagnétiques à tube à ondes progressives. Selon l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens d'alimentation externe susceptibles d'alimenter le filament du tube à ondes progressives et avant largage du dispositif, lesdits moyens d'alimentation externe alimentent temporaire- ment le filament du tube à ondes progressives pour le chauffer à sa température nominale tandis qu'au moment du largage, lesdits moyens d'alimentation externe sont déconnec- tés, ce qui permet d'assurer temporairement, après largage du dispositif, une température appropriée au fonctionnement du tube à ondes progressives. Un tel dispositif va à l'opposé des techniques habituelles et classiques dans lesquelles il est recherché de réduire l'inertie thermique des cathodes des tubes à ondes progressi- ves. Au contraire, dans la présente invention, il convient de choisir un tube à ondes progressives présentant une forte inertie thermique pour que la mise en oeuvre de l'invention soit optimale. Ainsi, les moyens d'alimentation externe alimentent le filament du tube à ondes progressives avant le largage du dispositif en permanence ou temporairement pendant une durée de l'ordre de quelques minutes, par exemple trois minutes, jusqu'à ce que la cathode du tube à ondes progressives atteigne son point d'équilibre. Au moment du largage, les moyens d'alimentation sont décon- nectés et la cathode se refroidit lentement et reste tempo- rairement dans un domaine de température acceptable pour assurer le débit du courant nécessaire au bon fonctionnement du tube à ondes progressives. Dans un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention, les moyens d'alimentation externe comprennent une source en tension avec une fréquence de découpage élevée tandis que le filament présente des caractéristiques électri- ques appropriées à une telle source en tension. Avantageusement, pour éviter que la très haute tension appliquée à la cathode du tube à ondes progressives ne soit reliée aux bornes d'alimentation du filament, le dispositif comprend en outre un transformateur dont le primaire est raccordé à la source de tension et le secondaire est raccordé au filament du tube à ondes progressives. Dans un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention, lorsque l'on cherche des temps de fonctionnement par exemple supérieurs à 10 secondes, voire quelques minutes, il est prévu en outre des moyens d'alimentation interne supplémentaires susceptibles d'alimenter le filament après largage du dispositif, lesdits moyens d'alimentation interne supplémentaires étant reliés aux moyens d'alimentation interne d'une part et au primaire ou au secondaire du transformateur d'autre part. Dans une application particulière de l'invention, le disposi- tif est un leurre largable comprenant des moyens aptes à un leurrage électromagnétique actif à tube à ondes progressives. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée ci-après et des dessins dans lesquels: la figure 1 représente schématiquement un tube à ondes progressives à collecteur par exemple non déprimé selon l'invention; la figure 2 est un diagramme illustrant la température de fonctionnement du tube à ondes progressives de la figure 1 en fonction du temps; la figure 3 représente schématiquement un tube à ondes progressives équipé de moyens d'alimentation interne supplé- mentaires selon l'invention; et la figure 4 est une autre représentation schématique du tube à ondes progressives équipé de moyens d'alimentation interne supplémentaires selon l'invention. Comme décrit en référence à la figure 1, un tube à ondes progressives comprend une cathode K et un collecteur C. La cathode K est chauffée par un filament F ayant une extrémité connectée à la cathode K. Les électrons émis par la cathode K sont collectés par le collecteur C. Intercalée entre la cathode K et le collecteur C, il est prévu une hélice H qui est disposée sous la forme d'un enroulement autour du trajet des électrons de la cathode K vers le collecteur C Par exemple, l'hélice H est reliée aux moyens d'émission/réception du leurrage électromagnétique (non représentés) d'un leurre dans le cas o le dispositif largable est par exemple un leurre. Une source en très haute tension THT alimente le tube à ondes progressives entre ces électrodes K et C. Compte tenu du fait que pendant la phase de largage, le dispositif largable par exemple le leurre n'est plus en liaison avec le porteur, il est généralement prévu un dispositif d'alimentation interne BAT du type pile ou batterie susceptible après largage d'alimenter la source en très haute tension THT du tube à ondes progressives. Comme décrit en référence à la figure 1, la batterie ou pile BAT alimente la source en très haute tension THT. Or, la pile ou batterie BAT est généralement amorcée juste après le largage. Il en résulte que la pile n'est pas encore opérationnelle avant quelques fractions de secondes, ce qui compromet d'autant l'efficacité du leurrage électromagnétique par exemple, car c'est au moment de la séparation physique entre le leurre et le porteur à protéger que la phase de leurrage est la plus critique. Selon l'invention, le dispositif comprend en outre des moyens d'alimentation externe AX susceptibles d'alimenter le filament F du tube à ondes progressives, lesdits moyens d'alimentation externe AX alimentant temporairement le filament du tube à ondes progressives pour le chauffer à sa température nominale, tandis qu'au moment du largage, lesdits moyens d'alimentation externe AX sont déconnectés, ce qui permet d'assurer temporairement après largage du dispositif, une température appropriée au fonctionnement du tube à ondes progressives. Comme représenté sur le diagramme en référence à la figure 2, à partir du temps TO, le filament F du tube à ondes progres- sives est chauffé par les moyens d'alimentation externe AX. La température du filament F augmente jusqu'à une température nominale TN. Au temps Tl, les moyens d'alimentation externe AX sont déconnectés et le chauffage du filament est arrêté en conséquence. Au temps T 2, la température du filament descend en dessous de la valeur TA qui correspond au débit en courant nécessaire en alimentation du tube à ondes progressives. Ainsi, pendant la phase de chauffage du filament se déroulant de TO à Tl, la température du filament croît jusqu'à TN tandis que pendant la phase de refroidissement se déroulant de Tl à T 2, le filament passe de la température TN à TA. L'invention consiste à utiliser la plage entre Tl et T 2 pour que la cathode reste temporairement dans un domaine de température acceptable susceptible d'assurer le débit du courant nécessaire au bon fonctionnement du tube à ondes progressives Cette phase de refroidissement durant la plage entre T 2 et Tl est choisie la plus grande possible pour rendre optimale l'invention. Ainsi, les moyens d'alimentation externe AX alimentent le filament du tube à ondes progressives avant le largage du dispositif en permanence ou temporairement pendant une durée TO-Tl de l'ordre de quelques minutes, par exemple trois minutes, jusqu'à ce que la cathode du tube à ondes progressi- ves atteigne son point d'équilibre TN Il peut être aussi chauffé en permanence, la durée de vie en chauffage pouvant atteindre maintenant 40000 heures sans difficulté. Au moment du largage, les moyens d'alimentation AX sont déconnectés et la cathode se refroidit lentement et reste temporairement par exemple 10 secondes dans un domaine de température (≥ TA) acceptable pour assurer le débit du courant nécessaire au bon fonctionnement du tube à ondes progressives. L'invention vient donc à l'opposé des techniques habituelles et classiques dans lesquelles il est recherché de réduire l'inertie thermique du tube à ondes progressives. Au contraire, dans la présente invention, il convient de choisir un tube à ondes progressives présentant une forte inertie thermique. Avantageusement, pour éviter que la très haute tension THT appliquée à la cathode du tube à ondes progressives ne soit reliée aux bornes A et B d'alimentation externe du filament, il est prévu en outre un transformateur TF dont le primaire Pl est raccordé à la source de tension AX et le secondaire Si est raccordé au filament F. Un tel transformateur d'isolement TF permet d'éviter les possibilités de flash entre la très haute tension THT et le corps du leurre quand celui-ci est lancé en haute altitude o la rigidité diélectrique de l'air est réduite. Avantageusement, pour réduire la taille du transformateur TF, une alimentation externe AX en tension avec une fréquence de découpage élevée est choisie. Le filament F du tube à ondes progressives est conçu en conséquence pour fonctionner avec une fréquence aussi élevée que possible. Dans ces conditions, l'auto-inductance des liaisons et du filament est aussi réduite que possible. Si l'on souhaite des fonctionnements plus longs, il est prévu en outre selon l'invention d'utiliser une alimentation interne supplémentaire au dispositif largable lorsque l'intervalle de temps T 2-T 1 est suffisamment long pour sa mise en oeuvre. En référence à la figure 3, on a représenté un mode de réalisation desdits moyens d'alimentation interne supplémen- taires. Par exemple, les moyens d'alimentation interne supplémentai- res ASI sont reliés d'une part à la batterie BAT et d'autre part à un enroulement secondaire 52 du transformateur TF, isolé pour la très haute tension. Un commutateur I est prévu entre l'enroulement secondaire 52 et une borne d'alimentation des moyens d'alimentation interne supplémentaires ASI Ce commutateur est fermé pour alimenter ledit enroulement secondaire 52 couplé à l'enroulement secondaire SI lorsque le leurre est largué. Avant largage, seuls les enroulements Pl et Si fonctionnent, car l'interrupteur I est ouvert sur le circuit 52. En variante (figure 4), l'alimentation interne supplémentaire ASI est reliée d'une part à la pile BAT et d'autre part à l'enroulement primaire Pl à travers un interrupteur I, commandable comme en figure 3 Dans une autre variante, la pile BAT destinée à alimenter la source THT peut être suffisante pour alimenter le filament F. L'homme du métier comprendra que le dispositif selon l'inven- tion permet d'assurer temporairement après largage du dispositif largable une température appropriée au fonction- nement du tube à ondes progressives. Cette solution est à l'opposé des techniques habituelles. Elle a l'avantage d'être simple et bon marché. Elle est applicable à tous les systèmes équivalents largables comprenant des moyens d'émission d'ondes électromagnétiques à tube d'ondes progressives qui nécessitent un temps de réaction très rapide de leur mise en oeuvre. Revendications 1 Dispositif largable comprenant des moyens d'émission d'ondes électromagnétiques à tube à ondes progressives, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens d'ali- mentation externe (AX) susceptibles d'alimenter le filament du tube à ondes progressives, et en ce que lesdits moyens d'alimentation externe (AX) alimentent temporairement le filament (F) du tube à ondes progressives pour le chauffer à sa température nominale, tandis qu'au moment du largage, lesdits moyens d'alimentation externe (AX 1) sont déconnectés, ce qui permet d'assurer temporairement, après largage du dispositif, une température appropriée au fonctionnement du tube à ondes progressives. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube à ondes progressives est choisi à forte inertie thermique. 3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation externe (A Xl) comprennent une source en tension avec une fréquence de découpage élevée, tandis que le filament (F) présente des caractéristiques électriques appropriées à une telle source en tension. 4 Dispositif selon l'une quelconque des précédentes revendi- cations, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un transformateur (TF) dont le primaire (Pi) est raccordé à la source de tension (AX) et le secondaire (Si) au filament (F). 5 Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est prévu en outre des moyens d'alimentation interne supplémentaires (A 51) susceptibles d'alimenter le filament après largage du dispositif, lesdits moyens d'alimentation interne supplémentaires étant reliés aux moyens d'alimenta- tion interne (BAT) d'une part et au primaire (Si) ou au secondaire ( 52) du transformateur (TF) d'autre part. 6 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un leurre largable comprenant des moyens aptes à un leurrage électromagnétique actif à tube à ondes progressives.