Brevet FR2835571A1 — publié le 20030808

La présente invention se rapporte à un chargement pyrotechnique libre, revêtu d'un inhibiteur extérieur et destiné à être incorporé dans le moteur d'un engin autopropulsé muni d'une tuyère de sortie de gaz, comprenant un corps de forme cylindrique traversé par un canal central possédant un profil étoilé. Il est connu depuis longtemps, dans le domaine de l'autopropulsion, d'utiliser des chargements pyrotechniques réalisés sous la forme de corps cylindriques allongés pourvus d'un ou de plusieurs canaux. Il est également connu d'utiliser un corps doté d'un canal central à profil étoilé qui possède des pointes et des creux alternativement répartis. Néanmoins, l'utilisation dans un moteur d'un chargement pyrotechnique libre, revêtu par un inhibiteur extérieur, comprenant un corps muni d'un canal central à profil étoilé pose le problème suivant. En fonctionnement, la combustion érosive initiale se traduit par une augmentation de la vitesse de combustion à l'arrière du chargement. De ce fait, des résiduels subsistent en fin de tir dans la partie avant seulement. Par ailleurs, le phénomène de dépressurisation entraîne un collapsage de l'inhibiteur extérieur qui est amené à venir obstruer le col de la tuyère. Par la suite, la combustion des résiduels situés en partie avant provoque l'évacuation de l'inhibiteur et il en découle une réapparition de la poussée non souhaitée en fin de fonctionnement. L'homme du métier est donc à la recherche d'une solution permettant de répondre au problème soulevé cidessus. Ceci est obtenu en utilisant un profil étoilé présentant une géométrie qui le rend apte, en fin de fonctionnement, à limiter la matière pyrotechnique résiduelle de façon à éviter l'évacuation de l'inhibiteur par la tuyère. Ce profil étoilé est avantageusement réalisé à l'aide de creux et de dents munies de méplats. La figure 1 est une vue en coupe radiale d'un chargement pyrotechnique selon l'invention. La figure 2 est une vue schématique partielle en coupe radiale d'un chargement pyrotechnique doté d'un profil étoilé de type connu, avant fonctionnement. La figure 3 est une vue schématique partielle en coupe radiale du chargement pyrotechnique doté d'un profil étoilé de type connu, en fin de fonctionnement. La figure 4 est une vue schématique partielle en coupe radiale du chargement pyrotechnique selon l'invention, avant fonctionnement. La figure 5 est une vue schématique partielle en coupe radiale du chargement pyrotechnique selon l'invention, en fin de fonctionnement. La figure 6 représente un graphe simplifié typique de la variation de pression en fonction du temps lors de la combustion du chargement pyrotechnique doté d'un profil étoilé de type connu dans le moteur d'une roquette. La figure 7 représente un graphe simplifié typique de la variation de pression en fonction du temps lors de la combustion du chargement pyrotechnique selon l'invention dans le moteur d'une roquette. Dans la présente description, les notions de dents et de creux sont prises par rapport au canal central vide et non par rapport à la matière pleine. En se référant à la figure 1, on observe qu'un chargement pyrotechnique selon l'invention présente un corps 1 cylindrique muni d'une paroi latérale 2 et d'un canal central 3 cylindrique dont la directrice suit un profil en étoile, la paroi latérale étant par ailleurs revêtue d'un inhibiteur 4 extérieur. Plus précisément, le profil étoilé du canal central 3 est constitué, d'une part, de creux 5, et d'autre part, de dents 6 munies de méplats 7. Lesdits creux 5 et lesdites dents 6 sont chacun par exemple au nombre de huit et alternativement répartis sur le pourtour du canal central 3, comme représenté en figure 1. L'écart angulaire entre un creux 5 et la dent 6 qui le succède sera par exemple égal à 22, 50. La longueur totale de la paroi latérale 2 sera par exemple d'environ 787 millimètres et le diamètre du corps 1 sera par exemple d'environ 63 millimètres. L'épaisseur de l'inhibiteur 4 sera par exemple de 1,2 millimètres. Chaque dent 6 présente dans sa partie supérieure un méplat 7 ayant une longueur par exemple d'environ 2 millimètres. Sur chaque dent, le méplat 7 est orienté suivant un plan sensiblement parallèle au plan comportant les génératrices extrêmes de chacun des deux creux 5 adjacents à chacune des dents 6. A la figure 2 est décrit un chargement pyrotechnique 101 libre, qui est revêtu d'un inhibiteur 104 extérieur, et qui possède un canal central 103 muni d'un profil étoilé de type connu de l'homme du métier. Avant fonctionnement, ce profil étoilé est réalisé à l'aide de creux 105 et de pointes 106 régulièrement répartis sur le pourtour du canal central 103. Aux figures 3 et 6, on observe qu'en fin de fonctionnement, compte tenu de la géométrie retenue et de la combustion du chargement pyrotechnique 101 en couches parallèles, la matière pyrotechnique 110 encore présente est relativement importante. Intégré dans le moteur d'une roquette par exemple, l'inhibiteur 104 est amené au cours du fonctionnement à venir obturer la tuyère de la roquette. La matière pyrotechnique 110 résiduelle est alors suffisante pour provoquer l'expulsion de l'inhibiteur obturant la tuyère et donc un pic 111 de poussée non souhaité. A la figure 4 est décrit plus précisément le canal central 3 du chargement pyrotechnique selon l'invention. Aux figures 5 et 7, on observe qu'en fin de fonctionnement, compte tenu de la forme particulière de chaque dent 6 qui est munie d'un méplat 7 et de la combustion du chargement pyrotechnique en couches parallèles, la matière pyrotechnique 10 encore présente est fortement réduite. En effet, l'existence du méplat 7 permet de rapprocher les extrémités des dents 6 adjacentes les unes par rapport aux autres et ainsi de limiter la quantité de matière pyrotechnique résiduelle 10 en fin de fonctionnement, notamment au niveau des creux 5, comme représenté en figure 5. Intégré dans le moteur d'une roquette par exemple, l'inhibiteur 4 est amené au cours du fonctionnement à venir obturer la tuyère de la roquette. La matière pyrotechnique 10 résiduelle est alors insuffisante pour provoquer l'expulsion de l'inhibiteur obturant la tuyère, ce qui empêche tout phénomène de réapparition de poussée. Revendications 1) Chargement pyrotechnique libre, revêtu d'un inhibiteur (4) extérieur et destiné à être incorporé dans le moteur d'un engin autopropulsé muni d'une tuyère de sortie de gaz, comprenant un corps (1) de forme cylindrique traversé par un canal central (3) possédant un profil étoilé, caractérisé en ce que ce profil étoilé comporte alternativement des creux (5) et des dents (6) munies de méplats (7), ce qui le rend apte, en fin de fonctionnement, à limiter la matière pyrotechnique (10) résiduelle de façon à éviter l'évacuation de l'inhibiteur par la tuyère. 2) Chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que sur chaque dent 6, le méplat 7 est orienté suivant un plan sensiblement parallèle au plan comportant les génératrices extrêmes de chacun des creux 5 adjacents à la dent 6. 3) Chargement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profil étoilé comporte huit dents (6) régulièrement espacées. 4) Chargement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps (1) possède, d'une part, une longueur d'environ 787 millimètres, et d'autre part, un diamètre d'environ 63 millimètres, et en ce que chaque méplat (7) possède une longueur d'environ 2 millimètres.