Brevet FR2840029A1 — publié le 20031128

trouve. La presente invention concerne un systeme d'obturation pour un conduit. Bien que non exclusivement, elle concerne plus particulierement un systeme d'obturation pour un orifice d'une vole d'introduction d'air dans la chambre de combustion d'un statoreacteur. On salt que les statoreacteurs vent essentiellement constitues par une chambre de combustion, se terminant par une tuyere d'ejection et a l'interieur de laquelle vent introduits du combustible liquide ou gazeux (pouvant etre obtenu 3 partir d'un combustible solide) et de l'air de com bustion. Cet air de combustion est introduit dans ladite chambre de com lo bustion 3 travers au moins une vole d ' introduction d' air, du type m anche 3 air, qui capte de l'air lorsque ledit statoreacteur (ou le mobile aerien qui le porte) se deplace par rapport 3 I'air ambient. Ainsi, le fonctionnement d'un statoreacteur necessite la mise en vitesse prealable audit statoreacteur par rapport audit air ambient. Pour ce faire, il est usuel, dans une phase initiale de fonctionne ment correspondent 3 la mise en vitesse audit statoreacteur, de faire fonc tionner celui-ci en fusde, grace 3 un propulseur auxiliaire consommable dispose dans ladite chambre de combustion, puts, lorsque ledit statoreac teur a atteint une vitesse predeterminee et que ledit propulseur auxiliaire est completement consume, on passe en fonctionnement statoreacteur proprement dit, avec injection de combustible et d'air de combustion dans la chambre de combustion. Un tel fonctionnement bimode (mode fusee, puis mode statoreac teur) oblige 3 prevoir un systeme d'obturation pour, d'une part, obturer un orifice de ladite voIe d'introduction d'air ou manche 3 air pendant le fonc tionnement en fusee, afin d'eviter les fuites, 3 travers ledit orifice, des gaz engendres par led it propulseur auxil iaire consom mable et, d' a utre part, ouvrir ledit orifice de la vole d'introduction d'air ou manche a air pour le fonctionnement en statoreacteur proprement cit. 11 est connu (voir par exemple le document JP-03057867) d'utiliser comme systeme d'obturation une trappe basculante a ouverture commandee. Toutefois, dans ce cas, on doit generalement prevoir un sys teme de commande particulierement sophistique, evitant toute ouverture intempestive de la trappe, qui pourrait entraner une mise 3 feu prematuree audit propulseur auxiliaire consommable et, par suite, endommager le por lo teur (avion par exemple) d'un missile equipe audit statoreacteur. De plus, surtout, cette trappe reste presente 3 bord du statoreacteur apres ltouverture de la vole d'introduction d'air, ce qui pose bien entendu des problemes d'encombrement et entrane la presence d'une masse parasite durant le fonctionnement statoreacteur. 6 Pour remedier 3 ce dernier inconvenient, le document FR-2 813 344 decrit un systeme d 'obturation pour un orifice d' introduction d 'air de combustion dans la chambre de combustion d'un statoreacteur, qui comporte: - un obturateur ou couvercle en verre qui obture completement ledit ori fice pendant la phase initiale; et - un dispositif de destruction, a savoir un dispositif de percussion meca nique, qui detruit cet obturateur en verre, avant le fonctionnement sta toreacteur. Lors de cette destruction, I'obturateur en verre est decom pose en petite fragments et ces fragments vent ejectes 3 I'exterieur, vers 1'arriere, en passant par la chambre de combustion et la tuyere de poussee. Par consequent, I'obturateur est completement elimine lors du fonctionnement statoreacteur. Toutefois, lors d'une utilisation operationnelle d'un tel statoreac teur, il peut arriver que la face externe de la plaque de verre de l'obtura teur soit soumise a diverges agressions (grelons projetes iors du vol d'em port ou de la phase d'acceleration, graviers projetes au decollage par la roue avant d'un aeronef porteur d'un tel statoreacteur, chocs divers, etc...) qui vent eventuellement capables de provoquer la destruction de ladite plaque de verre. Par consequent, il existe un risque de destruction prematuree de l'obturateur du systeme d'obturation du statoreacteur, et ceci avant que o les conditions requises pour passer en fonctionnement statoreacteur ne solent remplies. La presente invention a pour objet de remedier a ces inconve nients. Wile concerne un systeme d'obturation pour un orifice d'un conduit, en particulier pour un orifice d'une vole d/introduction d'air dans la cham bre de combustion d'un statoreacteur, qui permet d'ouvrir de facon effi cace ledit orifice du conduit a un instant determine, tout en evitant une ouverture prematuree audit orifice. A cet effet, selon ['invention, ledit systeme d'obturation pour un orifice d'un conduit, qui comporte: - au moins un obturateur comprenant une plaque de verre qui est suscep tible d'obturer completement ledit orifice du conduit; et - au moins un dispositif de destruction de ladite plaque de verre audit obturateur, est remarquable en ce que ledit obturateur comporte, de plus, une pluralite d'elements de protection en elastomere, qui vent fixes sur au moins une premiere face de ladite plaque de verre, qui est susceptible d'etre soumise a des agressions, en etant separes les uns des autres au plus d'une dis tance maximale predeterminee et en recouvrant completement ladite pre miere face. De preference, ladite distance maximale est sensiblement egale 3 0,5 mm. Ainsi, grace auxdits elements de protection qui recouvrent comple tement ladite premiere face de la plaque de verre, qui est susceptible d'etre soumise a des agressions, on protege ladite plaque de verre contre une destruction intempestive, les espacements entre lesdits elements de protection etant tels qu'ils empachent une destruction de ladite plaque 3 leur niveau par les differentes agressions possibles. De plus, comme lesdits elements de protection representent une pluralite de pieces individuelles separees les unes des autres, ledit disposi tif de destruction est toujours en mesure de detruire ledit obturateur 3 I'instant approprie, en agissant par exemple de fa,con usuelle sur la face opposee 3 ladite face qui est recouverte par lesdits elements de protec tion. En particulier pour faciliter la destruction de la plaque de verre par le dispositif de destruction, avantageusement, au moins certains desdits elements de protection presentent, sur ladite premiere face de la plaque de verre, une forme polygonale, dont la surface est inferieure a la surface des fragments de verre obtenus lors de la destruction de ladite plaque de verre par ledit dispositif de destruction et/ou dont le c6te le plus long est infe rieur ou egal 3 la moitie de l'epaisseur de ladite plaque de verre. Dans un mode de realisation particulier prefere, ledit cote le plus long de la forme polygonale est sensiblement egal 3a la moitie de ltepais seur de ladite plaque de verre. En outre, avantageusement: - ladite forme polygonale est un carre; et - au moins certains desdits elements de protection vent des cubes. Par ailleurs, de fa,con avantageuse, ladite plaque de verre est reali see en un verre trempe. En outre, dans un mode de realisation particulier, ledit dispositif de destruction comprend: - au moins un projectile qui est susceptible de detruire ledit obturateur en verre lorsqu'il est projete sur ce dernier; et - au moins un moyen de projection commendable, qui est susceptible de projeter ledit projectile sur ledit obturateur. Dans une application preferee, le systhme diobturation conforme 3 I'invention est destine a obturer un orifice d'une vole d'introduction d'air de combustion dans ia chambre de combustion d'un statoreacteur, ledit o statoreacteur etant de fa$on connue susceptible, dans une phase initiale de fonctionnement correspondent a la mise en vitesse audit statoreacteur, de fonctionner en fusee grace a un propulseur auxiliaire consommable dis pose dans ladite chambre de combustion, puts, lorsque ledit statoreacteur atteint une vitesse predeterminee, de fonctionner en statoreacteur pro prement dit avec injection de combustible et d'air de combustion dans la dite chambre de combustion, et ledit systeme d'obturation comportant, de facon connue: - au moins un obturateur comprenant une plaque de verre, qui est susceptible d'obturer completement ledit orifice, pendant ladite phase intiale de fonctionnement en fusee; et - au moins un dispositif de destruction susceptible de detruire ladite pla que de verre audit obturateur en verre de maniere a ouvrir ledit orifice, pour le fonctionnement en statoreacteur. Selon ['invention, ledit systeme d'obturation presente les caracte ristiques precitees, la face susceptible d'etre soumise a des agressions etant la face externe de ladite plaque de verre. La presente invention concerne egalement un statoreacteur muni d'un systeme d'obturation tel que precise, ainsi qu'un missile comprenant un tel statoreacteur. Les figures du dessin annexe feront bien comprendre comment ['invention peut etre realisee. Sur ces figures, des references identiques designent des elements semblables. La figure l montre schematiquement, en coupe longitudinale par tielle, un missile equipe d'un statoreacteur de type connu, dont les voles d 'introduction d ' air vent pourvues d 'obturateurs faisant partie de systemes d'obturation conformes a ['invention. Les figures 2 et 3 montrent partiellement, respectivement en vue laterale et en vue de plan, un mode de realisation prefere diun obturateur 0 conforme 3 I'invention. Sur la figure 1, on a represente schematiquement, a des fins expli catives, un missile 1, d'axe longitudinal X-X, propulse par un statoreacteur 2 de type connu. Le missile 1 comporte un corps 3 contenant, entre autres, des ap pareils et charges usuels (qui ne vent pas representes car n'etant pas im pliques par ['invention) et un reservoir de combustible 4, destine a l'alimentation du statoreacteur 2 et fixe a la partie arriere audit corps 3. Le statoreacteur 2 comporte une chambre de combustion 5, se terminant 3 I'arriere par une tuyere d'ejection 6 et reliee, vers ['avant, a une pluralite de voles d'introduction d'air, du type manche a air 7. Les marches a air 7 vent disposees a la peripherie du corps 3 et vent solidaires de celui-ci. Chacune d'elles, vers ['avant, comporte un ori fice 8 d'entree d'air et, vers l'arriere, debouche dans la partie avant 9 de la chambre de combustion 5 par un orifice 10 de sortie d'air de la manche 7. Un coude 11 est prevu dans chaque manche 3 air 7 pour raccorder la partie de celle-ci fixee a la paroi exterieure du corps 3 a ['orifice 10 correspondent a ['entree de la chambre de combustion 5. Au voisinage de la partie avant 9 de la chambre de combustion 5 est prevu un dispositif 12 d'injection de combustible. Le dispositif 12 est commande par un dispositif d'alimentation et de regulation de combustible (non represente) porte par le corps 3 et relic au reservoir 4. Un revetement de protection thermique 13 est prevu sur les parois internee de la chambre de combustion 5. Le fonctionnement du missile 1 est le suivant. Initialement, apres le largage du missile 1 de son porteur, le stato reacteur 2 n'etant pas en service, le missile 1 est mu par un propulseur o auxiliaire consommable 14 (par exemple une charge de poudre) loge a l'interieur de la chambre de combustion 5. Quand le propulseur auxiliaire 14 est en fonctionnement, les man ches a air 7 vent obturees, par des obturateurs 15 faisant partie de sys temes d'obturation 16 conformes a ['invention et precises ci-dessous. A la fin du fonctionnement du propulseur 14, lorsque celui-ci est completement consume, lesdits obturateurs 15 vent ouverts et l'air pene trant (fleches F) dans les marches a air 7 3 travers les orifices 8 est amene dans la chambre de combustion 5, a travers les orifices 10. De plus, egalement a la fin du fonctionnement du propulseur consommable 14, le dispositif d'alimentation et de regulation alimente le dispositif d'injection 12 en combustible et ce dernier est enflamme. Le statoreacteur entre alors en fonctionnement et prend le relais du propul seur 14 (qui a disparu) pour propulser le missile 1. On decrit ci-apres les caracteristiques conformes a ['invention pour un seul systeme d'obturation 16, etant entendu que ces caracteristiques existent pour tous les systemes d'obturation 16 du statoreacteur 2. Ledit systeme d'obturation 16 est du type comportant: - ledit obturateur 15 qui comprend une plaque de verre 18 cassable (frag me nta b l e) precisee c i-d essous, q u i est m o ntee pa r d es moyens usuels 19 et 20 au niveau d'un orifice de la manche a air 7 de maniere a completement obturer cet orifice; et - un dispositif de destruction 17 pour detruire par fragmentation ledit obturateur 15 de maniere a ouvrir ledit orifice. Ledit obturateur 15 obture ['orifice d'entree 8 dans la manche a air 7, qui est situe en amont de cette derriere dans le sens F d'ecoulement de l'air dans ladite manche a air 7. Dans un mode de realisation particulier non represente, ledit dispo sitif de destruction 17 comprend: lO - au moins un projectile qui est susceptible de detruire ledit obturateur 15 en verre, lorsqu'il est projete sur ce dernier; et - un moyen de projection commendable, par exemple un percuteur pyro technique usuel, qui est susceptible de projeter ledit projectile et qui est agence hors de la manche a air 7, tout en etant oriente de maniere a pouvoir projeter ledit projectile sur ledit obturateur 15. Comme l'obturateur 15 est realise en verre et grace a l'efficacite du dispositif de destruction 17, le verre est decompose en petite frag ments qui vent evacuee par l'air de combustion et vent ejectes hors du statoreacteur 2, vers l'arriere, via la manche a air 7, la chambre de combustion 5 et la tuyere d'ejection 6. Par consequent, I'obturateur 15 est completement elimine apres sa destruction. Selon ['invention, pour empecher une ouverture prematuree audit orifice 8 suite a des agressions externes (grelons, chocs divers,...), ledit obturateur 15 comporte, de plus, une pluralite d'elements de protection 21 qui vent en elastomere, qui vent fixes sur la face externe 22 de ladite plaque de verre 18, ctest-a-dire sur la face qui est susceptible d'etre sou mise a des agressions (externes), en etant separes les uns des autres au plus d'une distance maximale predeterminee et en recouvrant complete ment ladite face externe 22. Ainsi, grace auxdits elements de protection 21 qui recouvrent completement ladite face externe 22 (qui est susceptible d'etre soumise 3 des agressions) de la plaque de verre 18, on protege ladite plaque de verre 18 contre une destruction intempestive, les espacements e (figure 2) entre lesdits elements de protection 21 etant selon ['invention tels qu'ils empe chent une destruction de ladite plaque 18 a leur niveau par des agressions externes. De preference, lesdits espacements e vent uniformes et sont, par exemple, sensiblement egaux a 0,5 mm. 0 De plus, comme lesdits elements de protection 21 representent une pluralite de pieces individuelles separees les unes des autres, ledit dispositif de destruction 17 est toujours en mesure de detruire ledit obtu rateur 15 a ['instant approprie, en agissant de preference de facon usuelle sur la face 23 opposee a ladite face 22, ladite face 23 n'etant pas recou verse par des elements de protection 21. Pour faciliter la destruction de la plaque de verre 18 par le disposi tif de destruction 17, lesdits elements de protection 21 presentent, sur ladite face externe 22 de la plaque de verre 18, une forme polygonale, de preference une forme carree (de cotes e et L egaux), dont la surface est inferieure a la surface des fragments de verre obtenus lors de la destruc tion de ladite plaque de verre 18 par ledit dispositif de destruction 17 et/ou dont le cote le plus long e ou L est inferieur ou egal a la moitie de I'epaisseur E de ladite plaque de verre 18. Dans un mode de realisation particulier prefere, ledit cote le plus long ou L de la forme polygonale est sensiblement egal a la moitie de ltepaisseur E de ladite plaque de verre 18. A titre d'exemple, les cotes et L peuvent etre sensiblement egaux a 4 mm et l'epaisseur E peut etre sensiblement egale a 8 mm. Quant 3 la hauteur H desdits elements de protection 21, elle doit etre suffisante pour permettre un amortissement efficace des agressions. Wile depend done du materiau d'elastomere utilise et des agressions exter nes redoutees. Dans le mode de realisation prefere represente sur les figures 2 et 3, lesdits elements de protection 21 vent des cubes, de sorte que H ==L. Par ailleurs, dans un mode de realisation prefere: - ladite plaque de verre 18 est realisee en un verre trempe, tel que verre sodocalcique trempe "T1 52"; et - ledit elastomere est du silicone "60 Shores" (MF 370 + MF 345). 1 1 REVENDICATIONS 1. Systeme diobturation pour un orifice (8) d'un conduit (7), qui comporte: - au moins un obturateur (15) comprenant une plaque de verre (18) qui est susceptible d'obturer completement ledit orifice (8) du conduit (7); et - au moins un dispositif de destruction (17) de ladite plaque de verre (18) audit obturateur ( 1 5), caracterise en ce que ledit obturateur (15) comporte, de plus, une pluralite lo d'elements de protection (21) en elastomere qui vent fixes sur au moins une premiere face (22) de ladite plaque de verre (18), qui est susceptible d'etre soumise a des agressions, en etant separes les uns des autres au plus d'une distance maximale predeterminee et en recouvrant complete ment ladite premiere face (22). 2. Systeme d'obturation selon la revendication 1, caracterise en ce que ladite distance maxim ale est sensiblement egale a 0,5 mm. 3. Systeme d'obturation selon l'une des revendications 1 et 2, caracterise en ce qu'au moins certains desdits elements de protection (21) presentent, sur ladite premiere face (22) de la plaque de verre (18), une forme polygonale, dont la surface est inferieure a la surface des fragments de verre obtenus lors de la destruction de ladite plaque de verre (18) par ledit dispositif de destruction (17). 4. Systeme d'obturation selon l'une des revendications 1 a 3, z5 caracterise en ce qu'au moins certains desdits elements de protection (21) presentent, sur ladite premiere face (22) de la plaque de verre (18), une forme polygonale, dont le cote (L, {) le plus long est inferieur ou egal a la moitie de l'epaisseur (E) de ladite plaque de verre (18). 5. Systeme d'obturation selon la revendication 4, caracterise en ce que ledit cote le plus long (L, {) de la forme polygonale, est sensiblement egal 3 la moitie de l'epaisseur (E) de ladite plaque de verre ( l 8). 6 6. Systeme d'obturation selon l'une quelconque des revendications 3 a 5, caracterise en ce que ladite forme polygonale est un carre. 7. Systeme d'obturation selon l'une quelconque des revendications precedentes, lo caracterise en ce qu'au moins certains desdits elements de protection (21) vent des cubes. 8. Systeme d'obturation selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que ladite plaque de verre (18) est realisee en un verre l 6 trempe. 9. Systeme d'obturation selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que ledit dispositif de destruction (17) comprend: - au moins un projectile qui est susceptible de detruire ledit obturateur (15) en verre lorsqu'il est projete sur ce dernier; et - au moins un moyen de projection commendable, qui est susceptible de projeter ledit projectile sur ledit obturateur (15). 10. Systeme d'obturation pour un orifice (8) d'une vole d'introduction d'air de combustion (7) dans la chambre de combustion (5) 26 d'un statoreacteur (2), ledit statoreacteur (2) etant susceptible, dans une phase initiale de fonctionnement correspondent a la mise en vitesse audit statoreacteur, de fonctionner en fusee grace a un propulseur auxiliaire consommable (14) dispose dans ladite chambre de combustion (5), puts, lorsque ledit statoreacteur (2) atteint une vitesse predeterminee, de fonc tionner en statoreacteur proprement dit avec injection de combustible et d'air de combustion dans ladite chambre de combustion (5), et ledit sys teme d'obturation (16) comportant: - au moins un obturateur (15) comprenant une plaque de verre (18) qui est susceptible d'obturer completement ledit orifice (8), pendant ladite phase initiale de fonctionnement en fusee; et - au moins un dispositif de destruction (17) susceptible de detruire ladite plaque de verre (18) audit obturateur (15) de maniere a ouvrir ledit ori fice (8), pour le fonctionnement en statoreacteur, caracterise en ce que ledit obturateur (15) comporte, de plus, une pluralite d'elements de protection (21) en elastomere, qui vent fixes sur la face externe (22) de ladite plaque de verre (18), en etant separes les uns des autres au plus d'une distance maximale predeterminee et en recouvrant completement ladite face externe (22). 1 1. Systeme d'obturation selon la revendication 10, caracterise en ce qu'il est du type de celui specific sous l'une quelconque des revendications 2 a 9. 12. Statoreacteur (2) comportant une chambre de combustion (5), pourvue d'au moins une vole (7) pour introduire de l'air de combustion a I'interieur de ladite chambre de combustion (5), et un systeme d'obturation (16) pour un orifice (8) de ladite vole d/introduction d'air de combustion (7), caracterise en ce que ledit systeme d'obturation (16) est du type de celui specific sous l'une des revendications 10 et 1 1. 13. Missile, caracterise en ce qu'il comporte un statoreacteur (2) selon la revendica