Brevet FR2801099A1 — publié le 20010518

Le domaine technique de la présente invention est celui des systèmes d'amorçage de la charge explosive une sous- munition embarquée dans un engin porteur, une roquette par exemple. Ces sous-munitions sont, de manière classique, empilées sur plusieurs colonnes à l'intérieur l'engin porteur, puis larguées en grand nombre au dessus de l'objectif. Les systèmes d'amorçage des sous-munitions dispersées par un porteur doivent satisfaire à des conditions de sécurité lors du stockage et des manipulations avant utilisation. Après le tir, en cas de non-fonctionnement du système principal d'amorçage de la charge, un système secondaire d'autodestruction est généralement commandé pour éviter la pollution du terrain avec des sous-munitions actives donc dangereuses. Ainsi, le brevet FR-A-2 737 293 décrit système d'amorçage d'une sous-munition embarquée comprenant notamment un percuteur, un porte-amorce, des moyens de verrouillage du porte-amorce et un dispositif d'autodestruction. cas de non-fonctionnement de la sous-munition à l'impact sur la cible, le dispositif d'autodestruction provoque l'amorçage de la charge principale et par suite la destruction l'engin. Dans système décrit, un ruban stabilisateur fixé au percuteur principal provoque lors de son déploiement une décélération qui, combinée avec le mouvement rotation imprime à la sous-munition après dispersion, provoque le dévissage du percuteur principal puis l'effacement des diverses sécurités. Si l'amorce de la charge principale n'est pas initiée, alors un dispositif d'autodestruction constitué d'un cordeau à retard initie au bout d'un temps défini ladite amorce Le système décrit dans ce brevet ne fonctionne que si la sous-munition est animée d'un mouvement de rotation suffisant pour dévisser le percuteur principal. Ce mouvement de rotation imprimé aux sous-munitions au moment de leur dispersion résulte du mouvement de rotation imprimé à l'engin porteur lors du tir. Dans le cas d'un obus cargo comme engin porteur, les sous-munitions sont soumises à un mouvement de rotation au moment de leur dispersion. Mais dans le cas d'une roquette, le mouvement de rotation est très faible, voire inexistant. Le but de la présente invention est de fournir un système d'amorçage d'une sous-munition comportant des moyens assurant le dévissage du percuteur, même en l'absence d'un mouvement de rotation l'engin porteur. L'invention a donc pour objet un système d'amorçage de la charge explosive dune sous-munition larguée partir dun engin porteur, du type comportant un percuteur attelé à un ruban de traction et maintenu par un moyen de blocage, le percuteur étant susceptible de se libérer du moyen de blocage par un mouvement de rotation, un porte amorce soumis à un organe moteur et verrouillé par le percuteur, une amorce détonateur pour l'initiation de ladite charge, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens déployables solidaires du percuteur pour le libérer du moyen de blocage, ces moyens étant aptes à entrer en rotation sous l'effet de la traînée aérodynamique de la sous-munition. Selon caractéristique de l'invention, le moyen de blocage du percuteur est un écrou monté libre translation et lié en rotation dans un logement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens déployables se présentent sous la forme d'au moins deux ailes constituant un déflecteur entraîné en rotation par la traînée aérodynamique de la sous-munition. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens déployables sont maintenus en position repliée par un anneau. Les moyens déployables maintiennent et protegent le ruban de traction en position repliée. Le système d'amorçage comprend un dispositif d'autodestruction de la sous-munition après un délai prédéterminé qui est constitué d'un coulisseau d'autodestruction immobilisé par un verrou d'autodestruction, et d'un cordeau retard qui est relié en entrée à un relais inflammateur initié par un percuteur d'autodestruction porté par le coulisseau d'autodestruction, le cordeau retard étant relié en sortie à un relais de détonation agissant sur l'amorce détonateur. Avantageusement, lorsque les moyens déployables se trouvent dans leur position repliée, ils maintiennent le verrou d'autodestruction dans une position de sécurité en empêchant son extraction. Le verrou d'autodestruction est fixé à un ruban d'extraction déployable qui est maintenu dans une position repliée par les moyens déployables. Le coulisseau d'autodestruction est poussé par un ressort. L'engin de lancement une roquette dépourvue d'un mouvement de rotation. Un tout premier avantage du système d'amorçage selon l'invention réside dans le fait que l'armement du percuteur est obtenu par des moyens déployables simples actionnés par un effet aérodynamique. Un autre avantage réside dans le fait que le déflecteur assure également une fonction de sécurité et de protection du système d'amorçage. D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : - la figure 1 est vue en coupe longitudinale partielle de deux sous-munitions voisines embarquées dans un engin porteur, - la figure 2 est coupe longitudinale du système d'amorçage pratiquée selon plan dont la trace BB est repérée sur la figure 3, - la figure 3 est coupe longitudinale du système d'amorçage selon le plan dont trace AA est repérée sur la figure 2, - la figure 4 est coupe transversale réalisée au niveau du percuteur d'autodestruction, - la figure 5 est une coupe transversale réalisée au niveau du coulisseau d'autodestruction, - la figure 6 est une coupe longitudinale partielle montrant le verrou d'autodestruction, - la figure 7 est une coupe longitudinale partielle réalisée au niveau du coulisseau d'autodestruction, - la figure 8 represente une vue des moyens déployables, - la figure 9 représente une vue de dessus d'une sous- munition, et - les figures 10 et 11 sont des coupes longitudinales montrant deux phases fonctionnement du système d'amorçage. Le système d'amorçage selon l'invention est, comme indiqué précédemment, destiné à être intégré dans une fusée (éventuellement à autodestruction) équipant la charge explosive d'une sous-munition telle une grenade. Le fonctionnement en mode impact est obtenu par l'inertie du percuteur. Sur la figure 1, on a représenté une coupe longitudinale montrant deux grenades 1 et 2 empilées en colonne dans un engin porteur non représenté. Ces grenades sont prévues pour silempiler les unes sur les autres selon un axe XX, le système d'amorçage 3 de la grenade inférieure 2 venant s'emboiter dans le revêtement 4 de la grenade supérieure 1. La grenade 1 comporte donc une charge explosive 5 limitée par un revêtement 4 et par une enveloppe 6 réalisée sous la forme d'un godet dont le fond 7 percé supporte le système d'amorçage 3 et dont le bord libre 8 s'adapte sur le fond de l'enveloppe de la grenade inférieure 2. Les figures 2 et 3 représentent des coupes transversales du système d'amorçage 3 dans une position de sécurité, dans laquelle un barillet porte amorce 14 est maintenu en position de désalignement de chaîne pyrotechnique par deux moyens différents. Le système 3 est intégré dans une coupelle 9 fixée sur le fond 7 par des vis ou des rivets 10. Cette coupelle reçoit un corps 11 qui est maintenu par un sertissage du bord de la coupelle. L'ensemble coupelle/corps reçoit l'ensemble des composants mécaniques et pyrotechniques du système d'amorçage. Un percuteur 12 disposé selon l'axe XX est destiné à initier la charge 5 par l'intermédiaire d'une amorce détonateur . Il est vissé dans un écrou 13 libre translation et lié en rotation dans un logement du corps 11 Le barillet 14 est sollicité en rotation par un ressort 15 et il est verrouillé d'une part par le percuteur 12 d'autre part par un coulisseau 16 d'autodestruction. Il interdit dans cette position de sécurité toute initiation de la charge 5 comme suite au désalignement de la chaîne pyrotechnique. Le barillet 14 est monté pivotant entre un support 17 et une pièce de liaison 18, tous deux solidaires du corps 11. Un cordeau retard 19 est intégré dans le corps 11 et il est disposé au voisinage du barillet 14. Sa structure sera décrite plus complètement en relation avec les figures 4 et 5. Un ruban d'extraction 21 est fixé à une extrémité du percuteur 12 opposée à la pointe de ce dernier. Le ruban est ici représenté replié (position de stockage et d'emport de la sous-munition) . Des moyens déployables constitués par deux ailes 22a et 22b sont également fixés à l'extrémité percuteur portant le ruban 21 par un moyen assurant solidarisation en rotation des ailes et du percuteur (par exemple un sertissage). Ces ailes sont représentées ici repliées dans la position de stockage et elles sont appliquées contre le ruban. Les deux ailes sont maintenues dans cette position à l'aide d' anneau 23 placé dans une encoche au voisinage de leur bord libre. Avantageusement, le percuteur 12 est maintenu par épingle de sécurité 24 lors du stockage et des opérations de manutention de la grenade. Cette épingle bloque translation du percuteur en s'engageant dans une collerette de celui-ci et en sappuyant sur l'écrou 13. Elle est bien entendu retirée lorsque la grenade est mise en place a l'intérieur de l'engin porteur. La figure 2 montre un ruban d'autodestruction 25 qui est fixé à un verrou 29 assurant l'immobilisation du coulisseau d'autodestruction 16 plus particulièrement visible sur les figures 6 et 7. La figure 4 montre le cordeau retard 19 qui est enroulé l'interieur de la coupelle 9 dans un logement délimité par le corps 11 et la pièce de liaison 18. L'extrémité d'entrée du cordeau 19 est reliée à un relais inflammateur 26 et l'extrémité de sortie à un relais de détonation 27. Le relais 26 initié par un percuteur d'autodestruction 28 solidaire du coulisseau d'autodestruction 16 dont la forme est plus particulièrement visible sur la figure 7. Sur la figure 5 on voit que le coulisseau d'autodestruction 16 est maintenu par rapport au corps 11 l'aide d'un verrou d'autodestruction 29. Il est soumis l'action d'un ressort 30 en appui sur une butée 31 solidaire du corps 11. Le verrou 29 est disposé suivant une direction parallèle à l'axe XX. Sur la figure 6 on voit que le verrou d'autodestruction 29 est en saillie par rapport au corps 11 et son extrémité libre (qui porte le ruban 25 non représenté sur cette figure) est appliquée contre un renflement 46 porté par l'une des ailes 22. Il en résulte que ce verrou 29 est maintenu dans la position représentée sur la figure 6 aussi longtemps que les ailes 22 sont en position repliée. Cet arrangement offre donc une sécurité supplémentaire. Sur la figure 7 on voit que le percuteur d'autodestruction 28 est solidaire latéralement du coulisseau 16. On voit également que le ruban d'autodestruction 25, fixé au verrou 29, est maintenu en position repliée par les ailes 22. La figure 8 illustre la structure particulière des moyens déployables constitués par des ailes 22a et 22b représentées ici en position déployée. Chaque aile 22 se présente sous la forme d'un déflecteur dont le bord d'attaque 41 est prolongé par une paroi 40. Lorsque le déflecteur se trouve dans sa position repliée représentée aux figures 2, 3 et 9, l'extrémité 42 de chaque aile définit un arc de cercle voisin du demi-cercle défini par la coupelle 9. Les ailes 22 présentent une découpe 43 permettant de loger le ruban d'extraction 21 en position repliée. Le ruban 21 se trouve maintenu dans sa position repliée par les extrémités 42 de chaque aile (voir les figures 3 et 9) . Les ailes 22 sont prolongées chacune par un bras 44, les deux bras 44 sont réunis entre eux par une articulation 45. Le fonctionnement va maintenant être décrit en référence aux figures 10 et 11. Les grenades 1, 2, ... sont empilées les unes sur les autres comme représenté sur la figure 1, l'épingle 24 ayant été préalablement extraite Chaque système d'autodestruction 3 se trouve en position de sécurité jusqu'à la separation des grenades. Après le tir de la roquette, les grenades sont éjectées de f açon connue et commencent leur descente vers le sol en subissant les effets aérodynamiques dus à la vitesse. ailes 22 se déploient ce qui a pour effet de libérer le ruban 21 ainsi que le ruban d'autodestruction 25. Ces rubans se déploient et exercent chacun une traction sur leur point d'ancrage. Ainsi le verrou d'autodestruction 29 est arraché par le ruban 25 et le percuteur 12 subit la traction du ruban 21. Le percuteur principal 12 est alors entraîné en rotation par les ailes 22, dont la forme particulière permet d'assurer, malgré l'absence de rotation de la sous-munition, la mise en rotation du percuteur. Ce dernier se dévisse de l'écrou 13 jusqu'à venir en position haute, comme représenté sur les figures 10 et 11. Le dispositif d'autodestruction est rendu actif dès que le verrou 29 est arraché par son ruban 25. Le coulisseau 16 est poussé par son ressort 30 et, en se déplaçant, il libère le barillet 14 puis percute l'inflammateur 26 du cordeau retard 19. Ce cordeau est alors initié et temporisation (30 secondes par exemple) commence indépendamment de la séquence ultérieure de fonctionnement de la chaîne pyrotechnique de mise à feu de la charge 5. Cette phase ne peut bien entendu être exécutée quaprès la séparation des grenades entre elles puisque l'empilage de celles-ci interdit tout mouvement du coulisseau 16 d'autodestruction. Une fois le barillet 14 libéré à la fois par le percuteur principal 12 et par le coulisseau dl' autodestruction 16, il adopte sa position armée, poussé par son ressort 15. Le barillet 14, sollicité par le ressort d'armement 15, est entraîné en rotation jusqu'à sa position armée dans laquelle l'amorce 20 est alignée avec le percuteur 12. La chaîne pyrotechnique est en position armée et la fusée d'autodestruction est prête à fonctionner. La libération du barillet effective après quelques tours du percuteur 12, ce qui engendre un retard d'armement interdisant une éventuelle percussion des grenades pendant leur phase de séparation et de stabilisation. La traction exercée sur le percuteur 12 par ruban 21 garde l'ensemble écrou/percuteur dans sa position haute. La phase d'armement ne peut être exécutée qu'après séparation des grenades, c'est-à-dire après déplacement du coulisseau 16. Les grenades sont stabilisées dans leur phase de vol et tombent verticalement et le percuteur est maintenu en position haute par le ruban 21 durant la chute des grenades. A l'impact, les grenades atteignent leur cible et subissent décélération. Par inertie, ensemble percuteur/écrou est propulsé vers l'amorce détonateur 20 et assure ainsi la percussion de celle-ci. La charge militaire 5 est initiée et engendre ses effets terminaux prévus. Le mode autodestruction poursuit son déroulement en cas d'absence de la première explosion des grenades en mode impact. C'est par exemple le cas où les grenades se présentent à l'impact avec un angle important par rapport à la verticale (ou un angle important par rapport à son vecteur vitesse), les conditions d'inertie sur l'ensemble percuteur/écrou n'étant pas satisfaites. La percussion n'est donc pas suffisante ou absente et l'amorce 20 n'initie pas la charge 5. La grenade reste armée sur la cible ou sur le sol et est potentiellement dangereuse. Le relais de détonation 27 du cordeau 19 est initié au bout du délai prévu après la dispersion des grenades, délai défini par la longueur du cordeau 19. Il initie, par proximité, l'amorce détonateur 20 provoquant l'initiation et la destruction de la charge militaire 5. Il est à noter que l'arrangement des différents composants permet, qu'après combustion du cordeau retard 19, l'amorce détonateur 20 soit initiée par la détonation de la sortie du relais 27. La géométrie permet d'initier l'amorce détonateur 20 que le barillet 14 soit en position armée, en position de sécurité ou dans une position intermédiaire (rotation partielle du barillet). Les éléments pyrotechniques sensibles de la fusée d'autodestruction sont détruits sur les grenades non armées et on assure ainsi leur neutralisation. Bien entendu, le système selon l'invention peut être intégré dans une sous-munition ne possédant pas de dispositif d'autodestruction. Le porte amorce peut également être réalisé sous la forme d'un tiroir plutôt qu'un barillet. REVENDICATIONS 1 - Système d'amorçage de la charge explosive (5) d'une sous-munition (1) larguée à partir d'un engin porteur, du type comportant un percuteur (12) attelé à un ruban de traction (21) et maintenu par un moyen de blocage (13), le percuteur étant susceptible de se libérer du moyen de blocage par un mouvement de rotation, un porte amorce (14) soumis à un organe moteur (15) et verrouillé par le percuteur (12), une amorce détonateur (20) pour l'initiation de lad ite charge, caractérisé en ce quil comporte des moyens déployables (22) solidaires du percuteur (12) pour le libérer du moyen de blocage (13), ces moyens étant aptes à entrer en rotation sous l'effet de la traînée aérodynamique de la sous- munition. 2 - Système d'amorçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage (13) du percuteur est un écrou monté libre en translation et en rotation dans un logement. 3 - Système d'amorçage selon l'une des revendications 1 ou caractérisé en ce que les moyens déployables se présentent sous la forme d'au moins deux ailes constituant un déflecteur entraîné en rotation par la traînée aérodynamique sous-munition. 4 - Système d'amorçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens deployables (22) sont maintenus en position repliée un anneau (23). 5 - Système d'amorçage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens deployables (22) maintiennent et protègent le ruban de traction (21) en position repliée. 6 - Système d'amorçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend dispositif d'autodestruction (16, 19, 26, 27, 28) de la sous-munition après un délai prédéterminé. 7 - Système d'amorçage selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'autodestruction comprend : un coulisseau d'autodestruction (16) immobilisé par un verrou dl' autodestruction (29), et un cordeau retard (19) qui est relié en entrée à un relais inflammateur (26) initié par un percuteur (28) d' autodestruction porté par le coulisseau d'autodestruction (16), le cordeau retard étant relié en sortie à un relais de détonation (27) agissant sur l'amorce détonateur (20). 8 - Système d'amorçage selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens déployables (22), lorsqu'ils se trouvent dans leur position repliée, maintiennent le verrou d'autodestruction (29) dans une position de sécurité en empêchant son extraction. 9 - Système d'amorçage selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le verrou d'autodestruction 29) est fixé un ruban d'extraction (25) déployable. 10 - Système d'amorçage selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ruban d'extraction (25) est maintenu dans une position repliée par les moyens déployables (22) 11 - Système d'amorçage selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le coulisseau d'autodestruction (16) est poussé par un ressort (30). 12 - Système d'amorçage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'engin de lancement est une roquette dépourvue d'un mouvement de rotation.