Brevet FR2901871A1 — publié le 20071207

La présente invention se rapporte à un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un missile, et plus particulièrement à un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un missile grâce à une énergie pyrotechnique qui peut ouvrir la carcasse du missile en utilisant une pression générée par une explosion de poudre. En général, un missile destiné à transférer et lâcher une charge en utilisant une force propulsive d'une unité de propulsion comprend une unité de carcasse destinée à relier fermement la charge à l'unité de propulsion. Le missile sépare la carcasse de la charge après avoir volé jusqu'à proximité de la cible et en satisfaisant une condition prédéterminée de séparation, de telle sorte que la charge peut voler librement jusqu'à un point visé. Par conséquent, l'unité de carcasse doit servir de structure ainsi que de dispositif mécanique. L'unité de carcasse a une structure de type divisé afin d'être séparée facilement de la charge. C'est-à-dire qu'une structure de charnière est formée à une extrémité de l'unité de carcasse, et un appareil destiné à ouvrir une carcasse est formé à l'autre extrémité de celle-ci. Différents procédés d'ouverture d'une carcasse du type divisé ont été suggérés afin de séparer l'unité de carcasse de la charge reliée fermement à l'unité de carcasse avec une temporisation requise pendant le vol du missile. Le document USP 4 699 062 décrit un ensemble d'ouverture articulée de carcasse VLA qui ouvre des carcasses divisées dans les directions supérieure et inférieure grâce à la force élastique de ressorts ondulés comprimés. Cette configuration installe la paire de ressorts ondulés entre les carcasses divisées et une charge afin qu'ils soient l'un en face de l'autre dans la direction radiale, et écarte radialement par poussée vers l'extérieur les carcasses divisées grâce à la force élastique emmagasinée dans les ressorts. Le document USP 3 975 980 suggère un autre appareil destiné à séparer deux corps interconnectés. Un dispositif d'actionnement à ressort de séparation utilise une force élastique d'un ressort hélicoïdal comprimé. Le dispositif d'actionnement à ressort de séparation installé entre les deux corps interconnectés sépare les corps interconnectés, en maintenant leur direction souhaitée respective. Cette configuration peut ajuster une force de séparation en modifiant la compression initiale du ressort hélicoïdal de compression. L'appareil conventionnel destiné à ouvrir ou séparer la carcasse utilise principalement la force élastique du ressort. Toutefois, il existe des demandes continues pour un appareil ayant une force plus grande afin d'ouvrir une carcasse, qui occupe un espace plus étroit entre la carcasse et une charge que l'appareil conventionnel, et qui améliore les performances d'ouverture de carcasse. Par conséquent, un but de la présente invention est de procurer un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un missile qui peut réduire considérablement un espace d'installation et augmenter remarquablement une force d'ouverture, de telle sorte que l'appareil peut être installé dans un espace étroit entre la carcasse et une charge et améliorer les performances d'ouverture de carcasse. Un autre but de la présente invention est de procurer un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un missile qui peut réduire les coûts de fabrication en simplifiant la configuration par diminution du nombre de composants. Un autre but encore de la présente invention est de procurer un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un missile qui peut améliorer les performances d'ouverture de carcasse en ouvrant instantanément la carcasse au moment exact. Un autre but encore de la présente invention est de procurer un appareil destiné à ouvrir une carcasse d'un 10 missile qui permet à l'utilisateur d'ajuster la force d'ouverture de carcasse. Afin d'obtenir ces avantages ainsi que d'autres et selon le but de la présente invention, telle que mise en oeuvre et décrite d'une manière générale ici, il est prévu 15 un appareil destiné à ouvrir une carcasse du type divisé reliée de manière articulée à une unité de propulsion d'un missile et séparant une charge montée dans la carcasse, l'appareil destiné à ouvrir la carcasse du missile comprenant : des unités de génération de pression 20 installées entre la carcasse et la charge, afin de générer une pression d'explosion; et des unités de transmission de pression reliées aux unités de génération de pression, afin d'appliquer une force grâce à la pression d'explosion sur la charge, et d'ouvrir la carcasse par une force de 25 réaction avec la charge. Comparé à l'appareil conventionnel destiné à ouvrir la carcasse en utilisant la force élastique du ressort ondulé ou du ressort hélicoïdal comprimé, l'appareil destiné à ouvrir la carcasse du missile génère 30 la pression d'explosion dans les unités de génération de pression installées entre la carcasse et la charge, et ouvre la carcasse grâce à la pression. Les unités de transmission de pression reliées aux unités de génération de pression transmettent la pression d'explosion générée par les unités de génération de pression à la charge. Ici, les unités de transmission de pression sont installées afin de générer une paire de forces de réaction ayant la même intensité et des directions opposées au niveau des parties supérieure et inférieure de la charge, afin d'ouvrir les carcasses divisées supérieure et inférieure en même temps. Les unités de transmission de pression comprennent : des cylindres fixés dans les directions opposées dans le diamètre des circonférences internes de chaque carcasse divisée afin d'être l'un en face de l'autre dans les parties supérieure et inférieure de la charge, chaque unité de génération de pression étant insérée dans un côté de chaque cylindre, afin de générer la pression d'explosion; et des pistons ayant leur premier côté inséré dans chaque cylindre et leur autre côté en contact avec la circonférence extérieure de la charge, recevant la pression d'explosion générée à l'intérieur des cylindres, et transmettant la pression d'explosion à la charge. Des unités d'espace ayant un volume prédéterminé sont formées entre les unités de génération de pression et les pistons à l'intérieur des cylindres, et la pression d'explosion est générée dans les unités d'espace. Par conséquent, les cylindres procurent les espaces de génération de la pression d'explosion grâce aux unités de génération de pression, et procurent également les espaces de déplacement des pistons. Ici, les pistons se déplacent hors des cylindres, et appliquent une force sur la charge en contact avec les côtés opposés en même temps grâce à la pression d'explosion générée dans les unités d'espace des cylindres. Cette opération se produit simultanément en deux points opposés dans la direction de diamètre de la charge. Par conséquent, la force que le piston applique sur la charge est convertie en force de réaction, de telle sorte que les carcasses divisées peuvent être ouvertes en même temps. Chacun des pistons comprend : une unité d'insertion insérée dans le cylindre afin d'être mobile; et une unité de contact qui s'étend depuis l'unité d'insertion sous forme d'un corps unique avec une section plus grande que l'unité d'insertion, et en contact de surface avec la charge. Afin d'obtenir une force d'ouverture stable, les unités de contact en contact de surface avec la charge ont une section plus grande que les unités d'insertion, afin d'augmenter une section de transmission de la force grâce à la pression d'explosion. D'autre part, les unités de génération de pression insérées dans les cylindres sont des cartouches de pression destinées à générer la pression d'explosion en allumant électriquement de la poudre à l'intérieur. Une pression d'explosion importante est instantanément générée en allumant électriquement la poudre. Il en résulte que la force d'ouverture de la structure peut être délivrée rapidement à un instant précis. L'utilisateur peut ajuster la force d'ouverture de carcasse à un niveau cible en modifiant la taille des unités d'espace dans les cylindres, ou en changeant la quantité de poudre versée dans les cartouches de pression. De plus, des rainures de montage sur lesquelles les cylindres sont montés sont creusées dans la circonférence interne de la carcasse, afin de réduire le diamètre de la carcasse. Les buts, caractéristiques, aspects et avantages précédents ainsi que d'autres de la présente invention deviendront plus évidents grâce à la description détaillée suivante de la présente invention faite en liaison avec les dessins annexés. Les dessins annexés, qui sont inclus afin de permettre une meilleure compréhension de l'invention et sont incorporés dans et constituent une partie de cette description, illustrent des formes de réalisation de l'invention et servent avec la description écrite à expliquer les principes de l'invention. Dans les dessins : La figure 1 est une vue d'ensemble schématique illustrant un missile sur lequel est monté un appareil destiné à ouvrir une carcasse; La figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe détaillée illustrant l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention, vu depuis la partie latérale; La figure 4 est une vue en coupe détaillée illustrant l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention, vu depuis la partie avant; La figure 5 est une vue de structure illustrant le fonctionnement de l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention; et La figure 6 est une vue en coupe détaillée le long de la ligne VI-VI de la figure 5. On va maintenant se référer en détail aux formes de réalisation préférées de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés. La figure 1 est une vue d'ensemble schématique illustrant un missile sur lequel est monté un appareil destiné à ouvrir une carcasse, la figure 2 est une vue en coupe le long de la ligne II-II de la figure 1, et les figures 3 et 4 sont des vues en coupe détaillées illustrant l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention, vu depuis la partie latérale et la partie avant, respectivement. Si l'on se réfère à la figure 1, l'appareil 50 destiné à ouvrir la carcasse 20 est installé entre une carcasse du type divisé supérieure et inférieure 20 reliée de manière articulée à une unité de propulsion 10 destinée à délivrer une force de propulsion au missile et à une charge 30 montée dans la carcasse 20. L'appareil 50 destiné à ouvrir la carcasse 20 est installé au niveau de l'extrémité de la partie avant de la carcasse 20 qui est à l'opposé des unités d'accouplement articulées supérieure et inférieure 60 et 61, afin de donner un moment fort lorsqu'une carcasse divisée supérieure 21 et une carcasse divisée inférieure 22 sont entraînées en rotation sur les unités d'accouplement articulées 60 et 61 et ouvertes. Les appareils supérieur et inférieur 51 et 52 destinés à ouvrir les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 sont installés dans les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 respectivement, afin d'appliquer une force d'actionnement sur chaque carcasse divisée 21 et 22. Comme cela est illustré dans la figure 2, les appareils supérieur et inférieur 51 et 52 sont perpendiculaires à une ligne imaginaire reliant deux points 23 et 24 de séparation de la carcasse 20 en parties supérieure et inférieure, et installés au niveau de deux points opposés dans le diamètre de la charge 30, afin d'appliquer une force d'actionnement maximum. La configuration détaillée de l'appareil destiné à ouvrir le bâti selon la présente invention va maintenant être décrite en se référant aux figures 3 et 4. Ici, les appareils supérieur et inférieur 51 et 52 destinés à ouvrir les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 ont la même configuration. L'appareil 50 destiné à ouvrir la carcasse 20 comprend des unités de génération de pression installées entre la carcasse 20 et la charge 30, afin de générer une pression d'explosion, et des unités de transmission de pression reliées aux unités de génération de pression, afin d'appliquer une force grâce à la pression d'explosion sur la charge 30, et d'ouvrir la carcasse 20 grâce à une force de réaction avec la charge 30. Les unités de transmission de pression sont installées afin de générer une paire de forces de réaction ayant la même intensité et des directions opposées au niveau des parties supérieure et inférieure de la charge 30 lors de la génération de la pression d'explosion par les unités de génération de pression, afin d'ouvrir les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 en même temps. Les unités de transmission de pression comprennent des cylindres 70 fixés dans les directions opposées dans le diamètre des circonférences internes de chaque carcasse divisée 21 et 22 afin d'être l'un en face de l'autre dans les parties supérieure et inférieure de la charge 30, chaque unité de génération de pression étant insérée dans un côté de chaque cylindre 70, afin de générer la pression d'explosion; et des pistons 80 ayant leur premier côté inséré dans chaque cylindre 70 et leur autre côté en contact avec la circonférence extérieure de la charge 30, en recevant la pression d'explosion générée à l'intérieur des cylindres 70, et en transmettant la pression d'explosion à la charge 30. Des unités d'espace 71 ayant un volume prédéterminé sont formées entre les unités de génération de pression et les pistons 80 à l'intérieur des cylindres 70, et la pression d'explosion est générée dans les unités d'espace 71. C'est-à-dire que les cylindres 70 procurent les espaces de génération de la pression d'explosion par les unités de génération de pression, et procurent également les espaces de déplacement des pistons 80. Chacun des pistons 80 comprend une unité d'insertion 81 insérée dans le cylindre 70 afin d'être mobile, et une unité de contact 82 qui s'étend depuis l'unité d'insertion 81 sous la forme d'un corps unique avec une section plus grande que l'unité d'insertion 81, et en contact de surface avec la charge 30. Afin d'obtenir la force d'ouverture stable, les unités de contact 82 ont une section plus grande que les unités d'insertion 81, afin de former une section de transmission appropriée de la force par la pression d'explosion. De préférence, les surfaces de contact sur la charge 30 sont creusées avec une forme ronde avec une courbure prédéterminée afin de correspondre de près au diamètre extérieur de la charge 30. D'autre part, les unités de génération de pression insérées dans les cylindres 70 sont des cartouches de pression 90 destinées à générer la pression d'explosion en allumant de manière électrique de la poudre à l'intérieur. Les cartouches de pression 90 sont insérées plus haut que les extrémités des unités d'insertion 81 des pistons 80 afin de former les unités d'espace 71 destinées à générer la pression d'explosion dans les cylindres 70. Lorsque la pression d'explosion est générée par les cartouches de pression 90, les extrémités des unités d'insertion 81 des pistons 80 reçoivent directement la pression. Des rainures de montage 100 dans lesquelles les cylindres 70 sont montés sont creusées dans la circonférence interne de la carcasse 20. Par conséquent, lorsque l'appareil 50 destiné à ouvrir la carcasse 20 est installé, il n'est pas nécessaire d'agrandir l'espace entre la carcasse 20 et la charge 30. Le fonctionnement de l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention va maintenant être 5 décrit. La figure 5 est une vue de structure illustrant le fonctionnement de l'appareil destiné à ouvrir la carcasse selon la présente invention, et la figure 6 est une vue en coupe détaillée le long de la ligne VI-VI de la 10 figure 5. Une fois que le missile sur lequel la charge 30 a été montée est lancé et vole pendant un temps prédéterminé, si un appareil mécanique 40 destiné à maintenir la carcasse 20 qui lie fermement la charge 30 et la carcasse du type 15 divisé 20 par une tension est coupé par un appareil de coupe, une pression d'explosion élevée est générée dans les unités d'espace 71 à l'intérieur des cylindres 70 par l'allumage des cartouches de pression 90 installées dans chaque cylindre 70. 20 Grâce à la pression d'explosion, les pistons 80 insérés dans les cylindres 70 se déplacent hors des cylindres 70, et appliquent la force sur la circonférence externe de la charge 30 en contact de surface avec les côtés opposés en même temps. 25 Puisque les appareils supérieur et inférieur 51 et 52 destinés à ouvrir les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 sont disposés dans les côtés opposés dans le diamètre de la charge 30, la charge 30 n'est pas déplacée, mais la paire de forces de réaction est générée 30 dans les deux points dans lesquels les la charge 30 est en contact de surface avec les pistons 80. Par conséquent, les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 sont poussées en arrière et séparées de la charge 30 dans la direction radiale. Le missile vole très vite dans l'air. L'air s'écoule très rapidement dans les espaces étroits entre les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 et la charge 30, afin d'accélérer la rotation de chaque carcasse divisée 21 et 22 sur les unités d'accouplement articulées 60 et 61. Une traînée importante de l'air agit sur les carcasses divisées supérieure et inférieure 21 et 22 ouvertes, en diminuant ainsi fortement la vitesse des carcasses 21 et 22. Par conséquent, la carcasse 20 est séparée de la charge 30, et la charge 30 ayant une force avantageuse sur le plan aérodynamique est libérée de la carcasse 20 et entre dans une orbite de vol de cible. Comme cela a été discuté précédemment, selon la présente invention, l'appareil destiné à ouvrir la carcasse du missile réduit l'espace d'installation et diminue les dépenses de fabrication en simplifiant la configuration par diminution du nombre de composants. De plus, l'appareil destiné à ouvrir la carcasse du missile améliore les performances d'ouverture de carcasse en ouvrant instantanément la carcasse à un moment exact en utilisant la pression d'explosion de poudre. Par ailleurs, l'appareil destiné à ouvrir la carcasse du missile permet à l'utilisateur d'ajuster la force d'ouverture de carcasse au niveau cible, en modifiant la taille des unités d'espace à l'intérieur des cylindres ou la quantité de poudre. Du fait que la présente invention peut être mise en œuvre selon différentes formes sans sortir de la portée ou des caractéristiques essentielles de celle-ci, il est évident que les formes de réalisation décrites ci-dessus ne sont pas limitées à l'un quelconque des détails de la description précédente, sauf indication contraire, mais doivent être considérées au sens large dans l'esprit et la portée de l'invention, et par conséquent, tous les changements et modifications qui tombent dans les limites de l'invention sont par conséquent prévus pour être inclus. REVENDICATIONS 1. Appareil destiné à ouvrir une carcasse (25) du type divisé ayant une carcasse divisée supérieure (21) et une carcasse divisée inférieure {22) reliées de manière articulée à une unité de propulsion (10) d'un missile et séparant une charge (30) montée dans la carcasse (20), caractérisé en ce qu'il comprend : des unités de génération de pression installées entre la carcasse (20) et la charge (30), afin de générer 10 une pression d'explosion; et des unités de transmission de pression reliées aux unités de génération de pression, afin d'appliquer une force grâce à la pression d'explosion sur la charge (30), et d'ouvrir la carcasse (20) par une force de réaction avec 15 la charge {30). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les unités de transmission de pression sont installées afin de générer une paire de forces de réaction 20 ayant la même intensité et des directions opposées au niveau des parties supérieure et inférieure de la charge (30) dans la génération de la pression d'explosion par les unités de génération d'explosion, afin d'ouvrir les carcasses s divisées supérieure et inférieure (20) en même 25 temps. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les unités de transmission de pression comprennent : des cylindres (70) fixés dans les directions 30 opposées dans le diamètre des circonférences internes dechaque carcasse divisée {21, 22) afin d'être l'un en face de l'autre dans les parties supérieure et inférieure de la charge (30), chaque unité de génération de pression étant insérée dans un côté de chaque cylindre (70), afin de générer la pression d'explosion; et des pistons (80) ayant leur premier côté inséré dans chaque cylindre (70) et leur autre côté en contact avec la circonférence extérieure de la charge (30), recevant la pression d'explosion générée à l'intérieur des cylindres (70), et transmettant la pression d'explosion à la charge (30). 4. Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que des unités d'espace (71) ayant un volume prédéterminé sont formées entre les unités de génération de pression et les pistons (80) à l'intérieur des cylindres (70), et la pression d'explosion est générée dans les unités d'espace (71). 5. Appareil selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que chacun des pistons (80) comprend : une unité d'insertion (81) insérée dans le cylindre (70) afin d'être mobile; et une unité de contact (82) qui s'étend depuis l'unité d'insertion (81) sous forme d'un corps unique avec une section plus grande que l'unité d'insertion {81), et en contact de surface avec la charge (30). 6. Appareil selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les unités de génération de pression sont des cartouches de pression (90) destinées à générer la pression d'explosion en allumant électriquement de la poudre à l'intérieur. 7. Appareil selon la revendication 3 et l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que des rainures de montage (100) sur lesquelles les cylindres (70) sont montés sont creusées dans la circonférence interne de la carcasse (20).