Brevet FR2949848A1 — publié le 20110311

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs d'ouverture et de verrouillage d'ailettes canard pour projectiles. Les projectiles guidés sont fréquemment dotés d'ailettes canard qui se logent dans des rainures radiales du corps de projectile. Les ailettes canard sont après déploiement entraînées par des motoréducteurs pour assurer le pilotage du projectile. Les brevets FR2846079, FR2846080, EP1550837 et EP1772698 10 décrivent ainsi des exemples de dispositifs de déploiement d'ailettes canard. Le déploiement de l'ailette est généralement assuré à l'aide d'un ressort de torsion spiral entouré autour de l'axe de pivotement de l'ailette. Cette solution classique présente 15 cependant des inconvénients. Il arrive en effet que le couple de pivotement de l'ailette soit insuffisant ou qu'il varie d'une ailette à l'autre conduisant à des dissymétries d'ouverture des canards. 20 Par ailleurs les moyens de verrouillage des canards en position déployée comprennent le plus souvent un pion qui coopère avec une empreinte lorsque le canard est déployé. Cependant, lorsqu'il y a un rebond du canard, le verrouillage n'est pas assuré et le canard peut rester en position 25 partiellement déployée. L'invention a pour but de proposer un dispositif d'ouverture et verrouillage d'ailette canard permettant de fiabiliser tant l'ouverture que le verrouillage de l'ailette. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif d'ouverture 30 et verrouillage d'une ailette canard pour projectile, ailette comprenant une surface portante solidaire d'un bras articulé par rapport à un axe de déploiement perpendiculaire à l'axe du projectile, dispositif comprenant au moins un moyen moteur faisant pivoter l'ailette d'une position d'emport à 2 l'intérieur du corps de projectile vers une position déployée sensiblement radiale au corps du projectile, dispositif caractérisé en ce que le moyen moteur comprend un doigt d'appui exerçant un couple de pivotement directement sur le bras et à distance de l'axe de déploiement, le doigt d'appui constituant par ailleurs une butée de verrouillage pour le bras lorsque l'ailette est en position déployée. Selon un mode de réalisation de l'invention, le doigt d'appui est constitué par une boucle d'un ressort spiral disposé autour d'un axe parallèle à l'axe de déploiement de l'ailette et disposé à distance de ce dernier. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le doigt d'appui est constitué par l'extrémité d'un levier monté basculant par rapport à un axe parallèle à l'axe de déploiement de l'ailette. Le levier basculera comme suite à l'action d'au moins un ressort de compression et pourra exercer ainsi sur l'ailette un couple de pivotement. Un capteur de position pourra être disposé à proximité du doigt d'appui et détectera le passage de ce dernier à sa position de verrouillage de l'ailette. L'invention sera mieux comprise à la lecture du descriptif qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - les figures la et lb montrent un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention en position fermée, la figure la étant une vue en perspective partielle et la vue lb une vue en coupe partielle, - les figures 2a et 2b montrent ce premier mode en position semi-ouverte, la figure 2a étant une vue en perspective partielle et la vue 2b une vue en coupe partielle, 3 - les figures 3a et 3b montrent ce premier mode en position ouverte, la figure 3a étant une vue en perspective partielle et la vue 3b une vue en coupe partielle, - la figure 4 est une vue du levier seul, les figures 5a et 5b montrent un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention en position fermée, la figure 5a étant une vue en perspective partielle et la vue 5b une vue en coupe partielle, - les figures 6a et 6b montrent ce deuxième mode en position semi-ouverte, la figure 6a étant une vue en perspective partielle et la vue 6b une vue en coupe partielle, - les figures 7a et 7b montrent ce deuxième mode en position ouverte, la figure 7a étant une vue en perspective 15 partielle et la vue 7b une vue en coupe partielle, - la figure 8 est une vue du ressort spiral seul. Les figures la à 3b montrent donc un premier mode de réalisation d'un dispositif de déploiement de canard selon l'invention. 20 L'enveloppe externe du projectile 1 a été retirée et des coupes partielles ont été effectuées pour permettre la visualisation du dispositif. Le projectile 1 porte quatre ailettes canard 2 dont une seule est représentée aux figures. Chaque ailette comporte 25 une surface portante 2a qui est solidaire d'un bras 2b articulé par rapport à un axe de déploiement 3 qui est perpendiculaire à l'axe 4 du projectile. L'axe de déploiement 3 est solidaire d'une chape d'entraînement 5 qui est elle-même montée pivotante par rapport au corps 7 du projectile 1, 30 et suivant un axe 6, dit axe de pilotage, qui est un axe à la fois perpendiculaire à l'axe 4 du projectile et à l'axe de déploiement 3. Une fois en position déployée (figures 3a,3b) l'ailette 2 pourra pivoter autour de cet axe 6, entraînée par la chape 5, elle-même entraînée par une motorisation (non représentée). Les moyens d'entraînement de la chape 5 et de l'ailette 2 ne font pas l'objet de la présente invention et ils ne seront donc pas décrits en détails. On pourra se reporter au brevet EP1772698 qui décrit le moyen d'entraînement qui est ici mis en œuvre. On pourra simplement noter que le repère 8 (figure lb) montre un levier permettant de commander le pivotement de la 10 chape 5 à partir d'un moto réducteur. Le dispositif de déploiement comprend ici un premier moyen moteur faisant pivoter l'ailette canard 2 par rapport à sa chape 5. Ce moyen est constitué par un ressort spiral coaxial à l'axe 3 et qui a pour effet d'exercer sur l'ailette 15 2 un couple de pivotement qui l'entraîne de sa position repliée (figure la) à sa position déployée (figure 3a). Le moyen moteur comprend également un autre moyen exerçant un couple de pivotement sur l'ailette 2. Cet autre moyen moteur est ici constitué par un levier 9 20 qui est monté basculant par rapport à un axe 10 parallèle à l'axe 3 de déploiement de l'ailette. La figure 4 montre de façon isolée et en perspective le levier 9. Le levier comporte deux branches 9a, 9b séparées par une fente 11 qui autorise le passage de la surface 25 portante 2a de l'ailette 2. Les branches se rejoignent à l'extrémité du levier 9 pour former un doigt d'appui 12. Le doigt d'appui 12 se trouve, dans la position repliée du dispositif (figures la,lb), directement en contact avec la surface externe du bras 2b et à distance de l'axe de 30 déploiement 3. Par ailleurs deux ressorts de compression 13 exercent une poussée au niveau d'un renflement 14 de chaque branche du levier 9. Ces ressorts 13 sont juste positionnés sur les figures pour repérer leur localisation. Ils sont disposés dans des perçages solidaires d'une partie du corps de projectile. On a représenté sur les figures 2b et 3b les perçages par des pointillés 15 ainsi que la partie 16 du corps de projectile recevant ces perçages. 5 Les perçages assurent le guidage des ressorts 13 lors de leur compression et le fond de chaque perçage forme une surface d'appui pour le ressort. Ainsi lorsque l'ailette 2 est dans sa position repliée (figures la,lb), le levier 9 comprime les ressorts 13. Ces derniers exercent un effort sur le levier 9 qui exerce (par le doigt d'appui 12) un couple de pivotement directement sur le bras 2b de l'ailette et à distance de l'axe de déploiement 3. Le levier complète ainsi le ressort de torsion entourant 15 l'axe 3 et apporte ainsi une aide au déploiement de l'ailette 2. Les figures 2a et 2b montrent une étape intermédiaire du déploiement de l'ailette 2. On voit sur ces figures que le doigt d'appui 12 suit la 20 surface externe du bras 2b de l'ailette et continue à exercer un couple aidant au pivotement de l'ailette 2 par rapport à l'axe 3. Les figures 3a et 3b montrent enfin l'ailette 2 en position déployée. D'une façon classique l'ailette 2 comporte 25 un moyen de verrouillage constitué par un pion coulissant 17 poussé par un ressort (non visible sur les figures) et qui coopère (en position déployée de l'ailette) avec une encoche 18 (figures la,lb et 3a) portée par la chape 5. Le pion 17 est disposé dans un logement du bras 2b de l'ailette. Il est 30 maintenu effacé à l'intérieur de son logement par des surfaces d'appui solidaire du corps de projectile (et non visibles sur les figures qui comportent des coupes partielles du corps de projectile permettant de voir les différents organes). Le pion 17 pénètre dans l'encoche 18 uniquement lorsque l'ailette est en position déployée. Conformément à une autre caractéristique de l'invention lorsque le levier 9 est dans la position déployée (figures 3a,3b) son extrémité 12 (doigt d'appui) forme une butée de verrouillage pour le bras 2b. On voit sur la figure 3b que l'extrémité 12 du levier 9 est inclinée par rapport au levier 9 lui-même. Elle forme ainsi avec la surface externe du bras 2b un angle f3 obtus (supérieur à 90°) qui rend irréversible de déploiement. Une fois déployé, le bras 2b de l'ailette ne peut plus faire pivoter le levier 9. L'angle pourrait éventuellement être égal à 90°. Seules des valeurs d'angle inférieures à 90° pourraient rendre le déploiement réversible. Une telle valeur de l'angle R permet par ailleurs de faciliter l'intégration. On remarque en effet qu'en position repliée (figure lb) l'extrémité 12 du levier est sensiblement parallèle à l'axe 4 du projectile. On évite ainsi toute interférence mécanique dans cette position repliée. Un angle R obtus permet enfin d'augmenter la distance entre la zone d'appui de l'extrémité 12 sur le bras 2b et l'axe de déploiement 3. Une augmentation de cette distance permet de diminuer le jeu angulaire de l'ailette déployée par rapport à son axe de déploiement 3. L'extrémité 12 du levier 9 permet de sécuriser le verrouillage. En effet elle empêche tout rebond de l'ailette 2 lors de son arrivée en position déployée. On a représenté par un cercle en pointillés 19 sur la figure 3b la localisation d'un capteur inductif de position. Lorsque le levier 9 adopte sa position de verrouillage (figure 3b) son extrémité 12 est détectée par le capteur 19. Ce capteur est relié à l'électronique de guidage/ pilotage du projectile. Le signal de détection est utilisé pour valider le fonctionnement ultérieur du projectile. Ce moyen de détection est plus fiable que celui connu jusqu'à présent. En effet il était connu de détecter le déploiement de l'ailette par une détection de l'absence de l'ailette (sortie de l'ailette hors du corps de projectile). Cependant une telle détection présente une précision insuffisante. L'ailette pouvant effectivement être sortie du corps de projectile sans pour autant être correctement verrouillée en position déployée. Le dispositif selon l'invention détecte, non pas la sortie de l'ailette hors du corps de projectile, mais le verrouillage de cette ailette. La détection se fait par ailleurs par repérage de la position d'un élément métallique (le doigt d'appui 12) d'épaisseur relativement réduite ce qui améliore la précision de la détection. Les figures 5a à 7b montrent un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de déploiement d'ailette canard selon l'invention. Ce mode ne diffère du précédent que par la structure du moyen moteur. Ce moyen comprend ici (en complément au spiral porté par l'axe 3) un ressort à double spirale 20. Ce ressort est représenté seul et en perspective sur la figure 8. Il comporte deux parties 20a et 20b enroulées en spirale et reliées par une boucle 21 comportant un brin d'extrémité 21a. Les parties en spirale 20a et 20b sont disposées chacune autour d'un axe 22a,22b qui est disposé dans un logement d'une partie (non représentée) du corps de projectile. Les deux axes 22a et 22b sont alignés suivant un axe géométrique 23 qui est parallèle à l'axe 3 de déploiement de l'ailette et disposé à distance de ce dernier. Les axes 22a,22b comporteront avantageusement une partie filetée coopérant avec un taraudage du corps et une partie excentrée par rapport à la partie filetée et qui se loge à l'intérieur de la partie en spiralé 20a ou 20b considérée. 8 Ainsi par vissage de chaque axe on pourra légèrement déplacer longitudinalement chaque partie en spirale. Une telle disposition facilite le montage en permettant un réglage final de la position de la boucle 21 par rapport 5 au bras 2b de l'ailette. Les extrémités libres 24a, 24b des parties en spirale 20a,20b sont solidaires du corps de projectile. La surface portante 2a de l'ailette 2 passe entre les deux parties spirales 20a et 20b. 10 Comme cela est plus particulièrement visible sur la figure 5b, le brin d'extrémité 21a de la boucle 21 du ressort spiral 20 est en appui contre la surface externe du bras 2b de l'ailette. Ce brin 21a forme le doigt d'appui qui exerce un couple de pivotement sur le bras 2b de l'ailette. 15 Dans cette position repliée (figure 5b) le bras 2b de l'ailette contraint le ressort 20 en torsion. Le couple exercé par ce dernier est donc maximal. Les figures 6a et 6b montrent l'ailette dans une position intermédiaire de déploiement. On voit sur ces figures que le 20 brin 21a du ressort 20, formant doigt d'appui, suit la surface externe du bras 2b de l'ailette et continue à exercer un couple aidant au pivotement de l'ailette 2 par rapport à l'axe 3. Les figures 7a et 7b montrent enfin l'ailette 2 en 25 position déployée. Comme dans le mode de réalisation précédent, le brin 21a constitue une butée de verrouillage pour le bras 2b de l'ailette. On voit en effet sur ces figures que le ressort 20 dans sa position de repos a sa boucle 21 sensiblement 30 parallèle à l'axe 4 du projectile. Le brin d'extrémité 21a de la boucle 21 est alors en contact avec le bras 2b. L'orientation du brin 21a sensiblement perpendiculaire à l'axe 6 de l'ailette déployée interdit tout retour en arrière 9 du bras 2b pour comprimer à nouveau le ressort 20. Le déploiement de l'ailette est donc là encore irréversible. Une telle disposition sécurise le verrouillage en empêchant tout rebond de l'ailette lors de son arrivée en position déployée. Comme dans le mode de réalisation précédent, un capteur inductif de position 19 a été mis en place. Ce capteur 19 détecte le passage de la boucle 21 du ressort 20 à sa position de verrouillage (figure 7b). On détecte ainsi de façon précise et fiable de verrouillage de l'ailette en position déployée. A titre de variante il serait bien entendu possible de modifier les dimensions des moyens décrits (ressort ou levier). Il serait aussi possible de mettre en oeuvre un levier 9 ne comportant qu'une branche ou bien un ressort spiral 20 ne comportant qu'une seule boucle spirale. On a décrit précédemment des moyens moteurs associant un moyen principal constitué par un spiral coaxial à l'axe de déploiement 3 et un moyen complémentaire constitué par un levier 9 ou un double spiral 20. Il est possible bien entendu de ne pas prévoir de spiral coaxial à l'axe de déploiement 3. Dans ce cas les moyens moteurs assurant le déploiement sans rebond sont constitués uniquement par le levier 9 ou par le double spiral 20. De tels modes de réalisation sont possibles si les contraintes d'intégration dans le projectile autorisent la mise en place de ressorts 13 ou 20 ayant une raideur suffisante pour permettre le déploiement. REVENDICATIONS1- Dispositif d'ouverture et verrouillage d'une ailette canard (2) pour projectile (1), ailette comprenant une surface portante (2a) solidaire d'un bras (2b) articulé par rapport à un axe (3) de déploiement perpendiculaire à l'axe (4) du projectile, dispositif comprenant au moins un moyen moteur faisant pivoter l'ailette (2) d'une position d'emport à l'intérieur du corps de projectile vers une position déployée sensiblement radiale au corps du projectile, dispositif caractérisé en ce que le moyen moteur comprend un doigt d'appui (12,21) exerçant un couple de pivotement directement sur le bras (2b) et à distance de l'axe (3) de déploiement, le doigt d'appui constituant par ailleurs une butée de verrouillage pour le bras (2b) lorsque l'ailette (2) est en position déployée. 2- Dispositif d'ouverture et verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le doigt d'appui est constitué par une boucle (21) d'un ressort spiral (20) disposé autour d'un axe (23) parallèle à l'axe (3) de déploiement de l'ailette et disposé à distance de ce dernier. 3- Dispositif d'ouverture et verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le doigt d'appui est constitué par l'extrémité (12) d'un levier (9) monté basculant par rapport à un axe (10) parallèle à l'axe (3) de déploiement de l'ailette. 4- Dispositif d'ouverture et verrouillage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le levier (9) bascule comme suite à l'action d'au moins un ressort (13) de compression et exerce ainsi sur l'ailette (2) un couple de pivotement. 5- Dispositif d'ouverture et verrouillage selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un capteur de position (19) est disposé à proximité du doigt d'appui(12,21) et détecte le passage de ce dernier à sa position de verrouillage de l'ailette.