Brevet FR2721702A1 — publié le 19951229

i La présente invention a pour objet un dispositif de déploiement d'ailette de stabilisation d'un projectile, notamment d'un projectile tiré par une arme sans recul. Certains projectiles, notamment ceux tirés par un tube lisse tel celui d'une arme sans recul, comportent des ailettes de stabilisation à leur partie arrière. Ces ailettes sont repliées lorsque le projectile se trouve dans le tube de lancement et elles se déploient à la sortie de celui ci. Les dispositifs de déploiement connus mettent le plus souvent en oeuvre des ressorts qui sont maintenus en état de tension lorsque les ailettes sont repliées le long du corps du projectile et qui se détendent en déployant l'ailette à la sortie du tube de lancement. Le brevet FR7803397 décrit un tel dispositif de déploiement. L'inconvénient de tels dispositifs est qu'ils imposent le maintien à l'état bandé de plusieurs ressorts (un par ailette) pendant toute la durée de stockage du projectile.20 Les caractéristiques mécaniques des ressorts se dégradent au cours du temps et il en résulte, d'une part une diminu- tion de l'efficacité du déploiement, et d'autre part des dissymétries lors de l'ouverture des ailettes, qui nuisent à la stabilisation du projectile sur trajectoire donc à la25 précision du tir. De plus, la mise en place de ressorts impose la réali- sation sur le corps de projectile de logements pour ceux-ci, et pose des problèmes lors du montage et du contrôle, ce qui augmente les coûts de fabrication.30 C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif de déploiement d'ailettes de stabilisation pour un projec- tile qui ne présente pas de tels inconvénients et qui assure à moindre coût un déploiement efficace et symétrique des ailettes de stabilisation. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de déploiement d'ailette de stabilisation pour un projectile qui est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une palette, rendue solidaire d'une ailette par des moyens d'entraînement, et orientée de façon à recevoir un écoulement aérodynamique lors du tir du projectile et à transmettre ainsi un effort résultant à l'ailette afin de la déployer. Une telle disposition permet d'éviter pour ouvrir l'ailette l'emploi d'une énergie potentielle élastique stockée dans des ressorts. Un autre avantage de cette disposition est qu'elle permet d'exercer une force maximale au début de l'ouverture, lorsque les efforts résistants sont également les plus grands. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'entraînement de l'ailette sont déverrouillables de façon à séparer le dispositif de déploiement et l'ailette à partir d'un certain angle d'ouverture de cette dernière. On évite ainsi toute traînée aérodynamique résiduelle occasionnée par le dispositif. En libérant l'ailette assez tôt on limite également les rebonds de cette dernière. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif comporte au moins deux palettes séparées par une rainure dans laquelle se positionne l'ailette, la rainure comportant un fond sur lequel l'ailette vient en appui lorsqu'elle se trouve en position repliée le long du corps de projectile et qui constitue le moyen d'entraînement. Selon une particularité de réalisation, le dispositif comporte une paroi frontale fermant la rainure au niveau d'une partie avant du dispositif et qui constitue une butée axiale pour l'extrémité de l'ailette. Selon une autre particularité de réalisation, le dispositif comporte au moins deux pieds d'appui latéraux qui sont en contact avec une surface externe du projectile et qui sont maintenus par des profils de butée portés par le projectile et disposés de façon à empêcher tout déplacement du dispositif suivant une direction perpendiculaire à une surface latérale de l'ailette. Selon un deuxième mode de réalisation, le dispositif comporte au moins une palette solidaire d'au moins deux surfaces d'entraînement latérales, chacune de ces surfaces d'entraînement étant destinée à recevoir l'appui d'une ailette différente du projectile lorsque ces dernières se trouvent en position repliée le long du corps de projectile. Selon une particularité de réalisation, le dispositif comporte une languette destinée à venir en appui contre une collerette solidaire du projectile et qui constitue une butée axiale pour le dispositif. Selon une variante, le dispositif comporte au moins une paroi sensiblement perpendiculaire à chaque surface d'entraînement et constituant une butée axiale pour l'extrémité de l'ailette considérée. Selon une autre particularité de réalisation, chaque surface d'entraînement latérale comporte une zone de maintien d'une première surface latérale de l'ailette. Selon une autre caractéristique, le dispositif comporte une surface de guidage externe à profil circulaire et dont le diamètre est égal à celui d'un tube de lancement du projectile. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: -la figure 1 représente partiellement la partie arrière d'un projectile équipé d'un dispositif de déploiement d'ailettes selon un premier mode de réalisation de l'invention, -la figure 2 est une vue en coupe transversale de la partie arrière de ce projectile au niveau des dispositifs de déploiement d'ailettes, suivant le plan repéré AA sur la figure 1, -les figures 3a, 3b et 3c représentent ce premier dispositif de déploiement d'ailettes suivant trois vues orthogonales, -la figure 4 représente une variante de ce dispositif, -la figure 5 représente partiellement la partie arrière d'un projectile équipé d'un dispositif de déploiement d'ailettes selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, -la figure 6 est une vue en coupe transversale de la partie arrière de ce projectile au niveau des dispositifs de déploiement d'ailettes, suivant le plan repéré BB sur la figure 5, -les figures 7a, 7b et 7c représentent ce deuxième dispositif de déploiement d'ailettes suivant trois vues orthogonales. La figure 1 représente schématiquement la partie arrière d'un projectile 1 destiné a être tiré par un lanceur sans recul de type connu (non représenté). Cette partie arrière comprend une collerette 2 sur laquelle sont aménagées des chapes 3 régulièrement réparties angulairement. Chaque chape reçoit une ailette 4, montée pivotante autour d'un axe 5. Le projectile ainsi représenté porte donc six ailettes 4 régulièrement réparties (voir figure 2). Les ailettes 4 sont représentées ici dans leur position repliée le long du corps la de projectile 1, position qui est la leur à l'intérieur du tube de lancement. Chaque ailette 4 porte au niveau d'une extrémité avant 4a un dispositif de déploiement 6 selon l'invention (ici un seul dispositif est représenté pour la clarté de la figure). Selon le premier mode de réalisation décrit, le dispositif 6 comporte deux palettes 7a et 7b de réception de l'écoulement aérodynamique qui apparait lors du tir le long30 du corps la du projectile entre la partie avant (repère AV) et la partie arrière (repère AR). Ces palettes ont sensiblement la forme de deux plans inclinés par rapport à l'axe 8 du projectile et perpendi- culaires aux surfaces latérales 4b et 4c de l'ailette 4. L'inclinaison des palettes par rapport à l'axe 8 du projectile est choisie telle que l'écoulement aérodynamique ait pour effet d'écarter le dispositif 6 du corps la du projectile. D Ainsi du fait du mode d'action utilisé, le dispositif selon l'invention ne peut être employé que pour déployer des ailettes qui en position de repos sont repliées le long du corps du projectile, les extrémités libres des ailettes étant orientées vers la partie avant du projectile et les chapes étant disposées à l'arrière de celui-ci. Les figures 3a, 3b et 3c représentent en détail le dispositif de déploiement 6. Ce dispositif est réalisé par exemple en matière plastique moulée (telle du polyéthylène haute densité ou du polyamide). L'épaisseur de matière est sensiblement constante pour tout le dispositif. Les palettes 7a et 7b sont reliées à des parois latérales 8a et 8b qui se terminent par des pieds d'appui latéraux 9a et 9b. Les parois latérales 8a, 8b sont planes et sensiblement parallèles aux surfaces latérales 4b,4c de l'ailette 4. Le dispositif, après sa mise en place sur le projectile, se trouve conformé de façon à présenter en regard de l'écoulement aérodynamique deux canaux 6a,6b dont les ouvertures d'entrée (disposées vers la partie avant AV du projectile) ont une surface supérieure aux ouvertures de sortie (orientées vers la partie arrière AR), cela en raison de l'inclinaison de la palette. Les pieds d'appui 9a,9b sont destinés à venir en contact avec la surface externe du corps la du projectile, ils ont donc un profil cylindrique de diamètre égal à celui du corps la du projectile. Les deux palettes 7a et 7b sont séparées par une rainure dans laquelle se positionne l'ailette 4. La rainure 10 comporte un fond 10a sur lequel l'ailette vient en appui lorsqu'elle se trouve en position repliée le long du corps la de projectile. La rainure 10 est fermée par une paroi frontale 11 au niveau d'une partie avant du dispositif 6. Quand le dispositif 6 est mis en place sur le projectile, l'extrémité 4a de l'ailette est en butée axiale sur la paroi 11. Ainsi l'ailette équilibre les efforts d'inertie auxquels est soumise la palette lors du tir. La largeur de la rainure 10 sera choisie telle qu'il n'y ait pas de jeu lors de la mise en place du dispositif 6 sur l'ailette. De plus les pieds 9a et 9b du dispositif sont maintenus latéralement par des profils de butée 12 portés par le projectile. Ces profils 12 sont disposés de façon à empêcher tout déplacement du dispositif suivant une direction perpen- diculaire aux surfaces latérales 4b,4c de l'ailette 4. A titre de variante les profils de butée 12 pourraient également jouer le rôle de butée axiale pour le dispositif, il suffirait alors de prévoir un décrochement sur chaque pied interdisant tout recul du dispositif. En immobilisant le dispositif, d'une part par rapport à l'ailette et d'autre part par rapport au corps de projectile, on évite la flexion de l'ailette pendant son parcours à l'intérieur du tube de lancement, ce qui évite les vibrations de l'extrémité de l'ailette à la sortie du tube et améliore le processus de déploiement et la stabili- sation du projectile. La figure 2 représente en coupe suivant le plan AA de la figure 1 le projectile 1 mis en place dans un tube de lancement 13. Comme cela apparait sur cette figure, le dispositif 6 comporte une surface de guidage externe 14 dont le diamètre est égal à celui du tube de lancement 13. Le dispositif améliore ainsi le guidage du projectile dans le tube de lancement. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Lors du tir du projectile, les ailettes se trouvent fermement maintenues par le dispositif tout le long du parcours à l'intérieur du tube de lancement. A la sortie du tube l'écoulement aérodynamique pénètre dans les ouvertures 6a et 6b et exerce un effort sur les palettes 7a et 7b. Cet effort écarte les dispositifs 6 du35 corps la du projectile ce qui a pour effet d'entraîner les ailettes 4 par l'intermédiaire du fond lOa des rainures 10 et de la cloison 11. Toutes les ailettes sont ouvertes de façon symétrique cela principalement parce que, grâce au dispositif selon l'invention, l'effort appliqué à l'ailette est d'origine aérodynamique et il est maximal au début de l'ouverture. La symétrie est également favorisée par l'absence de vibrations de l'ailette obtenue grâce au calage transversal fourni par les profils de butée 12. Le dispositif selon l'invention permet donc d'éviter les problèmes rencontrés avec les ressorts de déploiement connus dont les caractéristiques mécaniques risquent de se dégrader au cours du stockage du projectile. Au delà d'un certain angle de déploiement, la résultante des efforts aérodynamiques ainsi que la force centrifuge qui s'exercent sur le dispositif 6 arrivent à vaincre les frottements entre l'ailette et la rainure 10 et entraînent la séparation du dispositif et de l'ailette. Ainsi lors du déploiement, les dispositifs se trouvent automatiquement éjectés et ne viennent pas perturber le vol du projectile en occasionnant un freinage aérodynamique. Il est possible de déterminer l'angle d'ouverture de l'ailette à partir duquel le dispositif se trouve éjecté en jouant sur les dimensions des surfaces de contact ailette/rainure (par exemple en donnant à la rainure une forme non parallèle aux faces latérales de l'ailette). Il est possible également de déterminer l'angle auquel se produit l'éjection du dispositif en jouant sur la position de la paroi frontale 11 et/ou sur la forme de l'extrémité de l'ailette. Dans ce cas à l'action de la force centrifuge s'ajoute celle du couple de basculement du dispositif par rapport à l'ailette qui est engendré par les forces aérodynamiques. La figure 4 montre ainsi à titre d'exemple un dispositif dans lequel le fond 11 se trouve en retrait par rapport aux ouvertures d'entrée des canaux 6a, 6b. La figure 5 représente schématiquement la partie arrière d'un projectile 1 équipé d'un dispositif de déploiement 15 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention qui est destiné aux projectiles équipés d'un nombre pair d'ailettes. Ce dispositif comprend une palette 7 destinée à recevoir l'écoulement aérodynamique qui apparait lors du tir le long du corps la du projectile entre la partie avant (repère AV) et la partie arrière (repère AR). L'inclinaison de la palette par rapport à l'axe 8 du projectile est encore choisie telle que l'écoulement aérodynamique ait pour effet d'écarter le dispositif 15 du corps la du projectile. Les figures 7a, 7b et 7c représentent en détail ce dispositif de déploiement. Il est lui aussi réalisé de préférence en matière plastique moulée. La palette 7 est reliée à des parois latérales 8a et 8b qui se terminent par des pieds d'appui latéraux 9a et 9b. Comme dans le mode de réalisation précédent, les parois latérales 8a, Rb sont planes et sensiblement parallèles aux surfaces latérales 4b,4c de l'ailette 4. Ainsi le dispositif, après sa mise en place sur le projectile, se trouve conformé de façon à présenter, en regard de l'écoulement aérodynamique, un canal 15a dont l'ouverture d'entrée (disposée vers la partie avant AV du projectile) a une surface supérieure à celle de l'ouverture de sortie (orientée vers la partie arrière AR). Les pieds d'appui 9a,9b viennent en contact avec la surface externe du corps la du projectile, ils ont un profil cylindrique de diamètre égal à celui de ce corps. Ils portent chacun une surface d'entraînement latérale 16a,16b qui est destinée à recevoir l'appui d'une ailette 4. Chaque surface 16a,16b reçoit donc une ailette différente lorsque ces dernières se trouvent en position repliée le long du corps la du projectile. Les pieds 9a, 9b portent également des zones de maintien 17a, 17b qui sont en contact chacune avec une surface latérale de l'ailette considérée. Comme cela est plus particulièrement visible figure 6, trois dispositifs 15 selon l'invention permettent de déployer six ailettes. Chaque ailette se trouve maintenue latéralement d'un côté par une zone de maintien 17 portée par un des dispositifs et de l'autre par un profil de butée 18 solidaire d'une bride 19 réalisée également en matière plastique et rendue solidaire du corps de projectile, par exemple par collage. Comme cela est visible sur la figure 5, les brides sont décalées axialement par rapport au dispositif, celà afin que les brides n'interdisent pas l'ouverture de l'ailette.15 Les dimensions des dispositifs 15 et des brides 19 seront choisies de telle sorte qu'il n'y ait pas de jeu lors de la mise en place sur l'ailette. Une telle disposition permet d'immobiliser les extrémités des ailettes ce qui évite les vibrations lors du tir et améliore le processus de déploiement et la stabilisation du projectile. Il serait néanmoins possible d'omettre les brides 19 et de ne conserver qu'un maintien unilatéral de l'ailette par la zone de maintien 17, le résultat obtenu serait cependant25 d'une efficacité moindre. Chaque dispositif 15 comporte enfin une languette arrière qui est destinée à venir en appui contre une collerette 21 du projectile et qui constitue une butée axiale pour le dispositif. La languette permet également de localiser, au niveau de la collerette arrière et à égale distance de chaque ailette, le point de pivotement du dispositif. Une telle disposition assure une ouverture symétrique des deux ailettes par le dispositif.35 Il serait possible à titre de variante de remplacer cette languette par deux parois, chacune portée par un pied 9a,9b et perpendiculaire à la surface d'entraînement considérée 16a,16b. Ces parois venant en butée contre l'extrémité 4a de l'ailette lors du montage. Comme dans la variante précédente, le dispositif 15 comporte une surface de guidage externe 14 dont le diamètre est égal à celui du tube de lancement 13. Le dispositif améliore ainsi le guidage du projectile dans le tube de10 lancement. Le fonctionnement de ce mode de réalisation est analogue à celui du précédent. Le dispositif de déploiement se trouve encore éjecté à partir d'un certain angle d'ouverture des ailettes. Un avantage de ce mode de réalisation est qu'il permet d'éjecter très vite le dispositif ce qui réduit son action à une simple impulsion initiale sur les ailettes qui terminent ensuite leur ouverture par inertie et par l'effet de leur traînée propre.20 L'éjection rapide du dispositif présente également l'avantage de limiter la vitesse angulaire de l'ailette en fin de course ce qui limite les rebonds de l'ailette et améliore la stabilisation du projectile. En effet, la distance entre les extrémités de deux ailettes voisines augmente au cours de l'ouverture. Les ailettes se trouvent donc rapidement dégagées des surfaces d'entraînement 16a,16b et il est possible de déterminer précisément l'instant d'éjection du dispositif en jouant sur les dimensions des surfaces d'entraînement 16a,16b et30 notamment sur la longueur L (voir figures 6 et 7a). Un autre avantage de ce mode de réalisation est qu'il permet de réduire le nombre de dispositifs utilisés pour un projectile, donc le coûL de réalisation. Enfin à titre de variante il serait possible de définir un dispositif de déploiement qui resterait solidaire de l'ailette même après déploiement. Un tel dispositif comprendrait par exemple une ou plusieurs palettes fixées aux parois latérales de chaque ailette. REVENDICATIONS 1-Dispositif de déploiement d'ailette de stabilisation (4) pour un projectile (1), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une palette (7a,7b), rendue solidaire d'une ailette (4) par des moyens d'entraînement (10a,16a,16b), et orientée de façon à recevoir un écoulement aérodynamique lors du tir du projectile et à transmettre ainsi un effort résultant à l'ailette q4) afin de la déployer. 2-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement (10a,16a,16b) de l'ailette (4) sont déverrouillables de façon à séparer le dispositif de déploiement et l'ailette à partir d'un certain angle d'ouverture de cette dernière. 3-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux palettes (7a,7b) séparées par une rainure (10) dans laquelle se positionne l'ailette (4), la rainure (10) comportant un fond (10a) sur lequel l'ailette (4) vient en appui lorsqu'elle se trouve en position repliée le long du corps de projectile (1) et qui constitue le moyen d'entraînement. 4-Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une paroi frontale (11) fermant la rainure (10) au niveau d'une partie avant du dispositif et constituant une butée axiale pour l'extrémité de l'ailette (4). 5-Dispositif selon une des revendications 3 ou 4, carac- térisé en ce qu'il comporte au moins deux pieds d'appui latéraux (9a, 9b) qui sont en contact avec une surface externe du projectile (1) et qui sont maintenus par des profils de butée (12) portés par le projectile et disposés de façon à empêcher tout déplacement du dispositif suivant une direction perpendiculaire à une surface latérale (4b,4c) de l'ailette (4). 6-Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une palette (7) solidaire d'au moins deux surfaces d'entraînement latérales (16a,16b), chacune de ces surfaces d'entraînement étant destinée à recevoir l'appui d'une ailette (4) différente du projectile (1) lorsque ces dernières se trouvent en position repliée le long du corps de projectile. {-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une languette (20) destinée à venir en appui contre une collerette (21) solidaire du projectile (1) et qui constitue une butée axiale pour le dispositif. 8-Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une paroi sensiblement perpendi- culaire à chaque surface d'entraînement (16a,16b) et constituant une butée axiale pour l'extrémité de l'ailette (4) considérée. 9-Dispositif selon une des revendications 6 à 8, carac- térisé en ce que chaque surface d'entraînement latérale (16a,16b) comporte une zone de maintien (17a,17b) d'une première surface latérale de l'ailette (4). -Dispositif selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une surface de guidage externe (14) à profil circulaire et dont le diamètre est20 égal à celui d'un tube de lancement du projectile (1).