Brevet FR3006664A1 — publié le 20141212

Dispositif de lancement de leurre pour véhicule sous marin La présente invention concerne le domaine des dispositifs de lancement de projectiles à usages uniques pour véhicule sous-marin. Plus particulièrement, l'invention concerne un organe d'obturation d'une embouchure de sortie d'un tube de lancement d'un tel dispositif de lancement. Un exemple de projectile à usage unique (également connu sous la dénomination « one-shot ») est un leurre, c'est-à-dire un système de contre-mesure, destiné à détourner une menace (par exemple une torpille ou un missile guidé) d'un véhicule sous-marin, afin de rediriger cette menace sur le leurre. Ainsi, certains véhicules sous-marins sont équipés d'au moins un tel leurre, ce leurre étant logé dans un dispositif de lancement de projectiles adapté à cet effet. Un tel dispositif de lancement comporte habituellement un tube de lancement de projectiles, s'étendant dans la direction d'un axe longitudinal entre une extrémité proximale et une extrémité distale. L'extrémité proximale est équipée de moyens d'éjection du projectile logé dans le tube de lancement, et l'extrémité distale présente une embouchure de sortie à travers laquelle le projectile peut être lancé. Cette embouchure de sortie est fermée au moyen d'un organe d'obturation. Cet organe d'obturation est notamment destiné à assurer l'étanchéité du tube de lancement tant que le projectile y est logé, tout en maintenant ce projectile dans ce tube de lancement. Par ailleurs, l'organe d'obturation est propre à autoriser le passage du projectile lors de son lancement. Enfin, l'organe d'obturation affleure de préférence la coque du véhicule sous-marin, de manière à assurer une continuité de forme de cette coque. On connaît déjà, dans l'état de la technique, un organe d'obturation d'une embouchure de tube de lancement, rapporté sur ce tube de lancement grâce à des moyens de fixation fusibles. Lors du lancement du projectile, celui-ci exerce un effort de poussée sur l'organe d'obturation, entraînant alors la rupture des moyens de fixation fusibles, de sorte que l'organe d'obturation libère longitudinalement le projectile en vue de son éjection, et ainsi n'entrave pas le lancement de ce projectile. Dans ce cas, suite au lancement du projectile, l'organe d'obturation reste plaqué contre l'extrémité avant de ce projectile, sous l'effet des efforts hydrodynamiques importants liés à ce lancement. Or, un tel organe d'obturation ne présente pas une forme profilée, si bien qu'il entraîne un freinage considérable du projectile, et limite donc son éloignement par rapport au véhicule sous-marin. Ceci implique divers risques de sécurité, à la fois pour le véhicule sous marin et pour le projectile. En effet, lorsqu'un projectile, notamment un leurre, est disposé à une distance d'éloignement trop faible, il risque d'entrer en collision avec le véhicule sous-marin, notamment avec des éléments sensibles de ce véhicule sous-marin (tels que des antennes de flanc) ou d'être aspiré par le propulseur du véhicule, pouvant ainsi entraîner d'importants dégâts sur ce véhicule. En outre, une collision avec le véhicule implique une fin de mission prématurée pour le leurre. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient en fournissant un organe d'obturation ne limitant pas l'éloignement d'un projectile lancé, tout en restant économique à mettre en oeuvre et robuste. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un organe d'obturation d'une embouchure de sortie d'un tube de lancement d'un projectile pour véhicule sous-marin, notamment pour le lancement d'un leurre, caractérisé en ce qu'il comporte : - une première partie, présentant une forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal, destinée à coopérer avec une extrémité distale du tube de lancement pour la fermeture de son embouchure, et - une deuxième partie, solidaire de la première partie, et présentant une forme générale dont la projection orthogonale, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal, est asymétrique par rapport audit axe longitudinal. Du fait de ladite forme asymétrique, les forces de frottement hydrodynamiques appliquées à l'organe d'obturation lors du lancement du projectile ne sont pas réparties de manière homogène sur cet organe d'obturation. L'organe d'obturation est alors propre à basculer par rapport au projectile, sous l'effet d'un couple dû à la répartition non homogène des efforts, s'effaçant ainsi de la trajectoire de ce projectile. Le projectile n'est donc pas freiné par l'organe d'obturation. Par ailleurs, un tel organe d'obturation conserve tous les avantages d'un organe d'obturation de l'état de la technique tel que défini précédemment, à savoir notamment un faible coût et une continuité de forme avec la coque du véhicule sous-marin. Avantageusement, un organe d'obturation selon l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - La première partie présente une forme sensiblement cylindrique autour de l'axe longitudinal, cette première partie étant munie de moyens d'étanchéité destinés à assurer une étanchéité entre l'organe d'obturation et le tube de lancement. - La première partie délimite une cavité intérieure, dans laquelle est logé un élément de maintien, présentant une surface de réception pour une extrémité avant d'un projectile logé dans le tube de lancement. - L'élément de maintien est une bague, de forme générale de révolution autour de l'axe longitudinal. - La surface de réception présente une forme générale tronconique convergeant vers l'intérieur de la bague. - L'élément de maintien est en Polyoxyméthylène, notamment en Delrin®. - L'organe d'obturation comporte une partie de fixation, destinée à recevoir des moyens fusibles de fixation avec le tube de lancement. L'invention concerne également un dispositif de lancement d'un projectile, notamment d'un leurre, pour un véhicule sous-marin, comportant un tube de lancement s'étendant dans la direction d'un axe longitudinal entre une extrémité proximale et une extrémité distale, ladite extrémité distale présentant une embouchure de sortie du projectile, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'obturation tel que défini précédemment, rapporté sur le tube de lancement de sorte que la première partie coopère avec ladite extrémité distale, l'axe longitudinal de cette première partie étant sensiblement aligné avec l'axe longitudinal du tube de lancement. De préférence, un dispositif de lancement selon l'invention comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Le dispositif de lancement comporte des moyens fusibles de fixation de l'organe d'obturation sur le tube de lancement, propres à rompre lorsqu'un effort de poussée, appliqué à l'organe d'obturation depuis l'intérieur du tube de lancement dans la direction de l'axe longitudinal, est supérieur à une valeur prédéterminée. - Le dispositif de lancement comporte des moyens d'éjection d'un projectile logé dans le tube de lancement, agencés à son extrémité proximale, comprenant par exemple un refouloir pneumatique, un dispositif de chasse pyrotechnique, ou un dispositif de chasse par fluide gazeux ou liquide à haute pression. - Un projectile, notamment un leurre, est logé dans le tube de lancement, ledit projectile s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal entre une extrémité arrière, et une extrémité avant, de forme sensiblement ovoïde, par exemple sphérique ou hémisphérique, en contact avec l'élément de maintien de manière à former une liaison rotule. Enfin, l'invention concerne un véhicule sous-marin, comportant une structure portant une coque, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de lancement tel que défini précédemment, et dans lequel : - le tube de lancement est solidarisé avec la structure, - la coque est munie d'une ouverture présentant une forme complémentaire de celle de la deuxième partie de l'organe d'obturation, l'organe d'obturation étant au moins en partie logé à travers cette ouverture de sorte que ladite deuxième partie affleure la coque, de manière à présenter une continuité de forme. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de lancement de projectiles de véhicule sous-marin, selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de face d'un organe d'obturation du dispositif de lancement de la figure 1, vu depuis l'extérieur du véhicule sous-marin ; - la figure 3 est une vue en perspective de l'organe d'obturation de la figure 2, vu depuis l'intérieur du véhicule sous-marin ; - la figure 4 est une vue similaire à la figure 1 du dispositif de lancement, au cours d'une opération de lancement du projectile. On a représenté, sur la figure 1, un dispositif 10 de lancement d'un projectile 11, destiné à équiper un véhicule sous-marin. Par exemple, le projectile 11 est un leurre, présentant une forme générale allongée le long d'un axe longitudinal X, entre une extrémité arrière 11A et une extrémité avant 11 B. Dans la présente description, les termes « avant » et « arrière » se réfèrent au sens de déplacement normal du leurre 11 lorsqu'il est lancé. De manière classique, le véhicule sous-marin comporte une structure porteuse 12, également appelée « carlingage porteur ». Le véhicule sous-marin comporte également une coque extérieure 13, portée par la structure 12. Le dispositif de lancement 10 comporte un tube 14 de lancement du leurre 11, solidarisé à la structure 12 du véhicule sous-marin. Le tube de lancement 14 s'étend dans la direction d'un axe longitudinal X entre une extrémité proximale 14A et une extrémité distale 14B. De manière classique, ce tube de lancement 14 présente une forme générale cylindrique autour de l'axe longitudinal X. Le leurre 11 est logé et maintenu en position dans ce tube de lancement 14 dans l'attente de son lancement. Habituellement, l'axe longitudinal X du tube de lancement 14 est alors confondu avec l'axe longitudinal du leurre 11. Le tube de lancement 14 présente une embouchure de sortie 18 du leurre 11, ménagée à son extrémité distale 14B. La coque 13 est alors munie d'une ouverture 19 ménagée en regard de cette embouchure 18, pour autoriser le passage du leurre 11 lors de son lancement. Par ailleurs, le tube de lancement 14 comporte des moyens 20 d'éjection du leurre 11 logé dans ce tube de lancement 14. Ces moyens d'éjection 20 sont agencés à l'extrémité proximale 14A du tube de lancement 14. Ces moyens d'éjection 20 sont de type classique, et sont destinés à appliquer un effort longitudinal de poussée sur l'extrémité arrière 11A du leurre 11 afin d'amorcer son lancement. A cet effet, les moyens d'éjection 20 comportent par exemple un refouloir pneumatique, un dispositif de chasse pyrotechnique, ou un dispositif de chasse par fluide gazeux ou liquide à haute pression. Le dispositif de lancement 10 comporte par ailleurs un organe d'obturation 22, destiné à obturer l'embouchure de sortie 18 du tube de lancement 14, de façon à maintenir le leurre 11 dans le tube de lancement 14. Cet organe d'obturation 22 est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3. L'organe d'obturation 22 comporte une première partie 24, notamment représentée sur la figure 3, présentant une forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal X. Cette première partie 24 est destinée à coopérer avec l'extrémité distale 14B du tube de lancement 14, pour la fermeture de son embouchure 18. Lorsque cette première partie 24 coopère avec l'extrémité distale 14B, l'axe longitudinal de cette première partie 24 coïncide avec l'axe longitudinal X du tube de lancement 14. Dans l'exemple représenté, la première partie 24 présente une forme sensiblement cylindrique autour de l'axe longitudinal X. Cette première partie cylindrique 24 présente un diamètre extérieur légèrement inférieur à un diamètre intérieur du tube de lancement 14, de manière à pouvoir être insérée à l'intérieur de ce tube de lancement 14. Avantageusement, la première partie 24 est munie de moyens d'étanchéité 26, comportant par exemple au moins un joint torique 26 entourant une surface extérieure de cette première partie 24. Ce joint torique 26 est destiné à assurer une étanchéité entre cette première partie 24 et l'extrémité distale 14B du tube de lancement. Dans l'exemple représenté, la première partie 24 comporte deux joints toriques, alignés dans la direction longitudinale X, chacun étant pincé entre la surface extérieure de la première partie 24 et une surface intérieure du tube de lancement 14. En variante, la première partie 24 peut être munie de tout autres moyens d'étanchéité envisageables. La première partie cylindrique 24 est avantageusement creuse, de manière à délimiter une cavité intérieure 28, dans laquelle est logé un élément 30 de maintien du leurre 11, destiné à coopérer avec l'extrémité avant 11 B du leurre 11 pour immobiliser longitudinalement ce leurre 11 dans le tube de lancement 14. L'élément de maintien 30 est de préférence formé par une bague 30, solidarisée à la première partie 24 dans la cavité intérieure 28, et présentant une forme générale de révolution autour de l'axe longitudinal X. Cette bague de maintien 30 présente une surface 32 de réception pour l'extrémité avant 11 B du leurre 11. Par exemple, la surface de réception 32 présente une forme générale tronconique convergeant vers l'intérieur de la bague 30. Cette forme tronconique est complémentaire de la forme de l'extrémité avant 11 B du leurre 11, de sorte que cette extrémité avant 11 B repose sur cette surface de réception 32 comme cela est représenté sur la figure 1. En effet, l'extrémité avant 11 B du leurre 11 présente généralement une forme sensiblement ovoïde, par exemple sensiblement hémisphérique. Du fait de cette complémentarité de forme entre la surface de réception 32 et l'extrémité avant 11 B, un effort de poussée du leurre 11 sur l'organe d'obturation 22 est réparti de manière homogène sur toute cette surface de réception. Avantageusement, la bague 30 est réalisée en un matériau présentant une bonne résistance aux efforts, et un faible coefficient de frottement, par exemple en polyoxyméthylène, notamment en Delrin®. Ainsi, la bague 30 est propre à glisser sur l'extrémité avant 11 B du leurre 11, formant ainsi une liaison rotule entre le leurre 11 et l'organe d'obturation 22. L'organe d'obturation 22 comporte par ailleurs une partie de fixation 34, destinée à recevoir des moyens de fixation fusibles 35 avec le tube de lancement 14. Cette partie de fixation 34 comporte notamment un épaulement destiné à reposer sur une surface d'accueil complémentaire prévue sur le tube de lancement 14. Ainsi, des efforts, dus à la pression sous-marine, appliqués sur l'organe d'obturation 22 depuis l'extérieur vers l'intérieur du véhicule, sont repris par le tube de lancement 14. Par ailleurs, les moyens de fixation fusibles 35 sont propres à rompre lorsqu'on applique, à l'organe d'obturation 22, un effort de poussée supérieur à une valeur prédéterminée, depuis l'intérieur vers l'extérieur du tube de lancement 14, dans la direction de l'axe longitudinal X. Typiquement, ladite valeur prédéterminée de rupture est prévue pour être inférieure à un effort de poussée appliqué par les moyens d'éjection 20 sur le leurre 11. La partie de fixation 34 est par exemple venue de matière avec la première partie 24. Dans ce cas, la première partie 24 et la partie de fixation 34 forment ensemble un corps principal de l'organe d'obturation 22. Ce corps principal est par exemple réalisé en acier inoxydable. L'organe d'obturation 22 comporte enfin une deuxième partie 36, solidaire de la première partie 24, par exemple rapportée sur cette première partie 24 grâce à des moyens de fixation 38, comprenant par exemple des vis. Comme cela est notamment représenté sur la figure 2, la deuxième partie 36 présente une forme complémentaire de l'ouverture 19 ménagée dans la coque 13 du véhicule sous-marin. En particulier, l'organe d'obturation 22 est logé à travers cette ouverture 19 de sorte que la deuxième partie 36 affleure la coque 13, de manière à présenter une continuité de forme. Comme cela est représenté sur la figure 2, la deuxième partie 36 présente une forme générale dont la projection orthogonale, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X, est asymétrique par rapport à cet axe longitudinal X. En particulier, cette forme présente une première zone 36A dont la forme coïncide sensiblement avec celle de la première partie 24, et une seconde zone 36B s'étendant radialement d'un seul côté de la première zone 36A. Le dispositif de lancement 10 est représenté sur la figure 4 au cours d'une opération de lancement du leurre 11. Au cours d'une telle opération de lancement, les moyens d'éjection 20 sont activés, et exercent alors un effort de poussée sur le leurre 11. Cet effort de poussée est retransmis par ce leurre 11 sur l'organe d'obturation 22. Comme indiqué précédemment, ladite valeur prédéterminée de rupture des moyens de fixation fusibles 35 est prévue pour être inférieure à cet effort de poussée. Ainsi, les moyens de fixation fusibles 35 rompent sous l'effet de cet effort de poussée, si bien que l'organe d'obturation 22 est désolidarisé du tube de lancement 14. Le leurre 11 n'est alors plus retenu dans le tube de lancement 14, et il est lancé, par l'effort de poussée, à travers l'embouchure 18, puis à travers l'ouverture 19 prévue dans la coque 13. L'organe d'obturation 22 se retrouve plaqué contre l'extrémité avant 11 B du leurre 11, et il est donc entraîné dans le déplacement de ce leurre 11. Des efforts de pression hydrodynamique sont alors appliqués à cet organe d'obturation 22, notamment à sa seconde partie 36, en résistance au déplacement du leurre 11. Du fait de la forme asymétrique de la projection orthogonale de la deuxième partie 36, les efforts hydrodynamiques appliqués à cette deuxième partie 36 n'y sont pas répartis de manière homogène. En outre, l'organe d'obturation 22 présente un centre d'inertie qui n'est pas positionné sur l'axe longitudinal X du tube de lancement 14. Ainsi, lors du lancement du leurre 11, l'effet combiné de l'effort de poussée et des efforts hydrodynamiques implique l'application d'un couple sur l'organe d'obturation 22. Or, comme indiqué précédemment, le contact entre la bague 30 et l'extrémité avant 11B du leurre 11 forme une liaison rotule. Ledit couple entraîne donc le basculement de l'organe d'obturation 22 par rapport à cette extrémité avant 11 B, comme cela est représenté sur la figure 4. Ce basculement entraîne l'effacement de l'organe d'obturation 22 par rapport à la trajectoire du leurre 11. En d'autres termes, l'organe d'obturation 22 n'entraîne pas de freinage du leurre 11. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus. En particulier, la deuxième partie 36 pourrait présenter une autre forme que celle décrite précédemment, tant que la projection orthogonale de cette forme sur un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal X est asymétrique pour permettre une répartition non homogène des forces hydrodynamiques sur la seconde partie lors du lancement du leurre. Conformément à une autre variante, l'organe d'obturation 22 pourrait être formé d'une seule pièce, auquel cas les première 24 et deuxième 36 parties au moins sont venues de matière. REVENDICATIONS1. Organe (22) d'obturation d'une embouchure (18) de sortie d'un tube (14) de lancement d'un projectile (11) pour véhicule sous-marin, notamment pour le lancement d'un leurre (11), caractérisé en ce qu'il comporte : - une première partie (24), présentant une forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal (X), destinée à coopérer avec une extrémité distale (14B) du tube de lancement (14) pour la fermeture de son embouchure (18), et - une deuxième partie (36), solidaire de la première partie (24), et présentant une forme générale dont la projection orthogonale, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal (X), est asymétrique par rapport audit axe longitudinal (X). 2. Organe d'obturation (22) selon la revendication 1, dans lequel la première partie (24) présente une forme sensiblement cylindrique autour de l'axe longitudinal (X), cette première partie étant munie de moyens d'étanchéité (26) destinés à assurer une étanchéité entre l'organe d'obturation (22) et le tube de lancement (14). 3. Organe d'obturation (22) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première partie (24) délimite une cavité intérieure (28), dans laquelle est logé un élément (30) de maintien, présentant une surface (32) de réception pour une extrémité avant (11 B) d'un projectile (11) logé dans le tube de lancement (14). 4. Organe d'obturation (22) selon la revendication 3, dans lequel l'élément de maintien (30) est une bague (30), de forme générale de révolution autour de l'axe longitudinal (X). 5. Organe d'obturation (22) selon la revendication 4, dans lequel, la surface de réception (32) présente une forme générale tronconique convergeant vers l'intérieur de la bague (30). 6. Organe d'obturation (22) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel l'élément de maintien (30) est en Polyoxyméthylène. 7. Organe d'obturation (22) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une partie de fixation (34), destinée à recevoir des moyens fusibles (35) de fixation avec le tube de lancement (14). 8. Dispositif (10) de lancement d'un projectile (11), notamment d'un leurre, pour un véhicule sous-marin, comportant un tube de lancement (14) s'étendant dans la direction d'un axe longitudinal (X) entre une extrémité proximale (14A) et une extrémité distale (14B), ladite extrémité distale (14B) présentant une embouchure (18) de sortie du projectile (11), caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'obturation (22) selon l'unequelconque des revendications 1 à 7, rapporté sur le tube de lancement (14) de sorte que la première partie (24) coopère avec ladite extrémité distale (14B), l'axe longitudinal (X) de cette première partie (24) étant sensiblement aligné avec l'axe longitudinal du tube de lancement (14). 9. Dispositif de lancement (10) selon la revendication 8, comportant des moyens fusibles (35) de fixation de l'organe d'obturation (22) sur le tube de lancement (14), propres à rompre lorsqu'un effort de poussée, appliqué à l'organe d'obturation (22) depuis l'intérieur du tube de lancement (14) dans la direction de l'axe longitudinal (X), est supérieur à une valeur prédéterminée. 10. Dispositif de lancement (10) selon la revendication 8 ou 9, comportant des moyens (20) d'éjection d'un projectile (11) logé dans le tube de lancement (14), agencés à son extrémité proximale (14A), comprenant par exemple un refouloir pneumatique, un dispositif de chasse pyrotechnique, ou un dispositif de chasse par fluide gazeux ou liquide à haute pression. 11. Dispositif de lancement (10) selon la revendication 10, prise en combinaison avec l'une quelconque des revendication 3 à 6, dans lequel un projectile (11), notamment un leurre, est logé dans le tube de lancement (14), ledit projectile (11) s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal (X) entre une extrémité arrière (11A), et une extrémité avant (11B), de forme sensiblement ovoïde, par exemple sphérique ou hémisphérique, en contact avec l'élément (30) de maintien de manière à former une liaison rotule. 12. Véhicule sous-marin, comportant une structure (12) portant une coque (13), caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de lancement (10) selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, et dans lequel : - le tube de lancement (14) est solidarisé avec la structure (12), - la coque (13) est munie d'une ouverture (19) présentant une forme complémentaire de celle de la deuxième partie (36) de l'organe d'obturation (22), l'organe d'obturation (22) étant au moins en partie logé à travers cette ouverture (19) de sorte que ladite deuxième partie (36) affleure la coque (13), de manière à présenter une continuité de forme.30