Brevet FR2732457A1 — publié le 19961004

L'i nvention concerne un sous-drouce e missile constitue -ar un coros de recouvrement (dôme ou fenêtre) transcarent aux raciations infraroues et par un anneau de chassis en céramicue re'ié a ce u--c. On connaiît des missiles ayant u-n chercheur sensible aux radiations infrarouges. Un tel chercheur est situe dans le nez du missile. i est recouvert par un corps de recouvrement, le dôme, en forme de coupole et transparent aux radiations infrarouses et fermant le nez du missile. Le dôme est relié A un anneau de chassis. L'anneau de chassis de son côte est aatache au resLe de la structure du missile. Le dôme doit asser asser la radiation émise -ar une cible avec une transmissIon la dius élevée possible au chercheur. Ceci conditionne des caractéristiques optiques déterminées. D'un autre côté, le dôme doit protéger ie chercheur contre les contraintes mécaniaues, thermicues et chimiques aDcaraissantes, et supcorter lui- même de telles contraintes. La matiere du dôme doit être choisie en consequence. Des matieres connues Dour le dôme sont ie fluorure de. agnésium, le sil Icium, le sulfure de zinc, la sélénite de zi nc, le saDhir ou le verre. L'anneau ce chassls Deut tre, dans des missiles conventionnels, en meta:, en matière clastique ou en céramique. Le dôme et l'anneau de châssis sont rel'iés par collage. Les sous-groupes de missile connus de ce type ayant des anneaux de châssis en céramique et une liaison par collage entre anneau de châssis et dôme ne suffisent pas pour des missiles a vitesse élevée, dans' lesquels le sous- groupe de missile composé du dôme et de l'anneau de châssis est chauffé d'une manière aérocinétique. Des exigences élevées sont alors posées quant à la stabilité thermique de ce sous-groupe de missile: - Le sous- groupe de missile doit résister à 1000 chauffages à une température de sous-groupe de 100'C à 'C. La montée de température est alors 150 k/min. Le temps de maintien est de cinq minutes. - Le sous-groupe de missile doit résister à une -température de 400'C pendant une durée d'une minute. - Le sous-groupe de missile doit résister à une température de 600'C pendant une durée de cinq secondes. La montée de température est alors 200K/s. De ces exigences il résulte les problèmes suivants: Les matières à relier doivent être suffisamment adaptées l'une à l'autre quant à leur comportement de dilatation thermique. Ceci n'est pas le cas dans les constructions connues dans une mesure suffisante pour des missiles à vitesse élevée. De ce fait, des tensions apparaissent lors du chauffage ou du refroidissement du sous-groupe de missile comprenant le dôme, lesquelles tensions doivent soit être maîtrisées dans la zone de jonction, soit rester dans le dôme. Dans la première hypothèse, on ne connaît pas de méthode de Jonction éprouvée permettant d'un côté la maîtrise des tensions dans la zone de jonction et remplissant d'un autre côté les autres exigences mécaniques posées à la liaison entre dôme et anneau de châssis. Dans la deuxième hypothèse, le cumul de ces tensions avec des charges supplémentaires peut dépasser les valeurs de stabilité admissibles par la matière du dôme. En utilisant des matières relativement bien adaptées, par exemple un anneau de châssis en céramique avec un dôme en saphir, l'anneau de châssis en ceramique serait détruit dans le cas de contraintes thermiques indiquées ci-dessus par le choc de température. L'invention a alors pour but de créer un sous-groupe de missile avec un dôme (ou autre corps de recouvrement) et un anneau de chassis, qui est approprié à des missiles à vitesse élevée. Selon l'invention ce problème est résolu par le fait que (a) l'anneau de châssis est formé par une céramique renforcée par des additions, et (b) le corps de recouvrement est relié à l'anneau de châssis par brasage. La céramique renforcée par des additions (fibres) peut être optimisée dans son comportement mécanique et thermique pour l'application choisie. En outre, les inconvénients connus de la céramique oxydée, comme par exemple faible tenacité contre pression et faible résistance aux chocs de température, peuvent être considérablement réduits. Ainsi, les tensions causées par la température sont réduites et le risque de surcharge de la matière du dôme est évité. Ensuite, une liaison peut être établie par brasage, laquelle liaison ne permet pas la maîtrise de tensions dans la zone de Jonction, mais est par contre capable de supporter les contraintes apparaissant dans des missiles à vitesse élevée. Un exemple d'exécution de l'invention est décrit ci- après en référence au dessin annexé, qui montre en coupe longitudinale un sous-groupe de missile avec dôme et anneau de châssis et leur attachement à la structure de missile. Le sous-groupe de missile I0 esz constitué par un corps de recouvrement en forme d'un dôme 12 transparent pour les radiations infrarouges, et par un anneau de châssis 14 relié à celui-ci. L'anneau de cnassis 14 est fixe à la structure i6 du missile. Le corps de recouvrement ou dôme 12 est en saphir. L'anneau de chassis 14 est forme d'une céramique renforcee par des additions. Dans l'exemple d'exécution préféré, ia céramioue est une céramique oxydee renforcée par des fibres ou des barbes (le terme "barbes" désigne ici une structure monocristailine filiforme de grande résistance, encore appelée "whiskers"). La céramique est renforcee de préférence par des fibres en carbure de silicium ou par des fibres en oxyde d'aluminium (AI 0). Le dôme est relié A l'anneau de chassis 14 par brasage. Deux possibilites existent à cette fin. Dans un type de liaison par brasage ici applicable, une couche d'une matière metallisable est frittée sur le dôme 12 et l'anneau de châssis 14 dans la région des surfaces à relier. Dans 'exécution décrite la couche frittée est une couche au molybdène. Ces couches frittées sont alors métallisees, par exemple nickelées. Les surfaces ainsi obtenues avec des couches métallisées sont brasees l'une a l'autre. Avec la étallisaton, des brasages peuvent étre effectués jusqu'à 1200'C sous atmosphère d'hydrogène ou dans le vide. Une autre possibilize consiste dans le fait que le dôme 12 et l'anneau de chassis 14 sont brases par un "metal d'apport de brasage actif". Des metaux d'apport de brasage actifs sont des metaux d'apporz de brasage qui mouillent des mat:éres non-metalliques comme ia céramique ou le saphir, et qui permettent ainsi une liaison entre deux telles matières ou entre une mazièere non-métallique ez un métal. La réaction - de couce limite nécessaire pour le mouillage est btenue oar des elements d'addition réactiz- comme _u *.i La céramique renforcée par fibres est en soi connue. Des métaux d'apport de brasage actifs sont décrits dans un essai "Fugen von nichtmetallischer Keramik mit Xetall durch Einsatz duktiler Aktivlote" par Lugscheider, Krappitz et Mizuhara, présenté et publié au 2ème Colloque international & Bad Nauheim 27 au 29 Xars 1985. A la place d'un dôme, on peut également prévoir comme corps de recouvrement dans certaines applications une autre fenêtre. REVENDICATIONS 1.- Sous-groupe de missile constitué par un corps de recouvrement (dôme ou fenêtre) transparent aux radiations infrarouges et par un anneau de châssis en céramique relié à celui-ci, caractérisé par le fait que5 (a) l'anneau de châssis (14) est formé d'une céramique renforcée par des additions, et (b) le corps de recouvrement (12) est relié par brasage à l'anneau de châssis. 2.- Sous-groupe de missile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que (a) une couche d'une matière métallisable est frittée sur le corps de recouvrement (12) et l'anneau de châssis (14) dans la région des surfaces à relier, (b) les couches frittées sont métallisées, et (c) les surfaces avec les couches métallisées sont brasées l'une à l'autre. %':' s3.- Sous-groupe-de missile selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps de recouvrement (12) et l'anneau de châssis (14) sont brasés l'un à l'autre par un métal d'apport de brasage actif. 4.- Sous-groupe de missile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le corps de recouvrement (12) est en saphir. 5.- Sous-groupe de missile selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que la céramique de l'anneau de châssis (14) est une céramique oxydée. 6. Sous-groupe de missile selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la céramique est renforcée par des fibres. 7.- Sous-groupe de missile selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la céramique est renforcée par des barbes. 8.- Sous-groupe de missile selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la céramique est renforcée par des fibres en carbure de silicium. 9.- Sous-groupe de missile selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la céramique est renforcée par des fibres en oxyde d'aluminium couche au molybdène.