Brevet FR3002763A1 — publié le 20140905

Elément d'absorption de chocs pour un refouloir pneumatique de dispositif de lancement d'arme de véhicule sous marin La présente invention concerne un refouloir pneumatique pour un dispositif de lancement d'arme de véhicule sous marin, et plus particulièrement un élément d'absorption de chocs destiné à équiper un tel refouloir pneumatique. Un véhicule sous marin de type militaire est généralement équipé d'au moins un dispositif de lancement d'arme, notamment de torpille. Un tel dispositif de lancement d'arme comporte habituellement un tube lance arme délimitant un espace intérieur de logement pour une torpille à lancer. Dans certains cas, le dispositif de lancement comporte également un refouloir pneumatique, logé dans le tube lance arme en y étant aligné longitudinalement avec l'arme à lancer. Un tel refouloir pneumatique est destiné à appliquer un effort de poussé à cette arme, afin d'en amorcer le lancement. Ainsi, on connaît déjà, dans l'état de la technique, un refouloir pneumatique pour un tube lance arme de véhicule sous marin, du type comportant un élément de poussée d'une arme, s'étendant dans une direction longitudinale entre une extrémité proximale et une extrémité distale, cet élément de poussée étant déployable dans la direction longitudinale entre une position de repos et une position de lancement. Généralement, un dispositif à air comprimé est relié à l'élément de poussée, de manière à pouvoir entrainer le déploiement de l'élément de poussée, par injection d'air comprimé vers cet élément de poussée. Lorsque l'élément de poussée se déploie depuis sa position de repos vers sa position de lancement, il entre en contact avec l'extrémité arrière de l'arme, également appelée « culot », pour y appliquer un effort de poussée. On notera que, lorsque l'élément de poussée est dans sa position de repos, un jeu est défini entre l'extrémité distale de l'élément de poussée et l'extrémité arrière de l'arme. Un tel jeu est nécessaire pour assurer une insertion intégrale de l'arme dans le tube, et ainsi assurer la fermeture du tube par une porte lorsque l'arme y est logée. Du fait de ce jeu, l'élément de poussée vient en contact avec l'extrémité arrière de l'arme avec une vitesse importante, lorsque cet élément de poussée est déployé vers sa position de lancement. Ce contact à vitesse importante implique un impact contre l'extrémité arrière de l'arme. Or, certaines armes ne sont pas adaptées pour subir un tel impact, et peuvent donc être détériorées lors de leur lancement. Cela est notamment le cas de torpilles présentant à leurs extrémités arrière un axe tournant muni d'hélices. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en fournissant un refouloir pneumatique limitant les effets de l'impact de l'élément de poussée contre l'extrémité arrière de l'arme, et cela sans qu'il soit nécessaire d'adapter la structure de l'arme à un tel impact. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un élément d'absorption de chocs, destiné à être agencé à l'extrémité distale d'un élément de poussée équipant un refouloir pneumatique d'un dispositif de lancement d'arme de véhicule sous marin, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin hydraulique comportant : - un corps de cylindre creux, s'étendant dans une direction longitudinale, et - un piston, délimitant une chambre d'amortissement avec le corps de cylindre, ce piston étant déplaçable dans la direction longitudinale par rapport au corps de cylindre entre une position déployée et une position rétractée, et portant une extrémité de poussée de l'arme, le corps de cylindre étant pourvu d'au moins un orifice de passage d'eau débouchant dans la chambre d'amortissement. L'élément d'absorption de chocs permet d'absorber l'énergie de l'impact de l'élément de poussée contre l'extrémité arrière de l'arme, ce qui permet de limiter, voire de supprimer, les effets néfastes d'un tel impact sur cette arme. Par ailleurs, un élément d'absorption de chocs présentant la structure définie ci- dessus permet la transmission d'un effort de poussée depuis l'élément de poussée jusqu'à l'arme à lancer. Un élément d'absorption de chocs selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - L'élément d'absorption de chocs comporte un tampon deformable élastiquement, agencé à l'extrémité de poussée du piston, ledit tampon étant par exemple réalisé en élastomère. - L'élément d'absorption de chocs comporte un organe élastique de rappel du piston vers sa position déployée. - L'organe élastique est un ressort hélicoïdal s'étendant dans la direction longitudinale, entre un premier siège porté par le corps de cylindre, et un second siège porté par le piston. - Le corps de cylindre comporte une pluralité d'orifices de passage, répartis le long du corps de cylindre, de sorte que certains d'entre eux sont recouverts par le piston, les excluant ainsi de la chambre d'amortissement, lorsque ce piston se déplace dans le corps de cylindre en direction d'une extrémité proximale de ce corps de cylindre. - En considérant des premier et second orifices de passage tels que le premier orifice de passage est plus proche de l'extrémité proximale du corps de cylindre que le second orifice de passage, le diamètre du premier orifice de passage est inférieur au diamètre du second orifice de passage. L'invention concerne également un refouloir pneumatique pour un dispositif de lancement d'arme de véhicule sous marin, du type comportant un élément de poussée d'une arme, s'étendant dans une direction longitudinale entre une extrémité proximale et une extrémité distale, cet élément de poussée étant déployable dans la direction longitudinale entre une position de repos et une position de lancement, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'absorption de chocs tel que défini précédemment, agencé à l'extrémité distale de l'élément de poussée de manière à le prolonger dans la direction longitudinale. Avantageusement, l'élément de poussée est télescopique. L'invention concerne également un dispositif de lancement pour un véhicule sous marin, caractérisé en ce qu'il comporte : - un refouloir pneumatique tel que défini précédemment, - un dispositif à air comprimé relié à l'élément de poussée, propre à entraîner le déploiement de l'élément de poussée, - un tube lance arme délimitant un espace intérieur de logement pour, d'une part, le refouloir pneumatique et, d'autre part, une arme à lancer s'étendant longitudinalement entre une extrémité arrière et une extrémité avant, de sorte que le refouloir pneumatique et l'arme à lancer soient alignés dans la direction longitudinale lorsque l'arme est logée dans l'espace intérieur, l'extrémité de poussée du piston étant alors disposée en regard de l'extrémité arrière de l'arme. Avantageusement, un jeu est défini entre l'extrémité de poussée du piston et l'extrémité arrière de l'arme lorsque l'élément de poussée est dans sa position de repos. 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 de profil d'un dispositif de lancement d'arme pour véhicule sous marin, selon un exemple de mode de réalisation de l'invention, comprenant un tube lance arme représenté par transparence, ce dispositif étant représenté dans une position de lancement d'une arme ; La figure 2 est une demi-vue en coupe axiale représentant schématiquement un élément d'absorption de chocs équipant un refouloir pneumatique du dispositif de lancement d'arme de la figure 1, représenté dans une position de repos du refouloir pneumatique ; La figure 3 est une demi-vue similaire à la figure 2 de l'élément d'absorption de chocs lors de la poussée d'une arme par le refouloir pneumatique. On a représenté sur la figure 1 un dispositif 10 de lancement d'arme, destiné à équiper un véhicule sous marin, notamment de type militaire. Le dispositif de lancement 10 comporte de manière classique un tube lance arme 12, de forme générale de révolution autour d'un axe longitudinal X, ledit tube 12 délimitant un espace intérieur 14. Le tube lance arme 12 est notamment destiné à loger, dans son espace intérieur 14, une arme à lancer 16, notamment une torpille, s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal X entre une extrémité arrière 16A et une extrémité avant 16B. Dans la présente description, les termes « avant » et « arrière » sont considérés en fonction du sens normal de déplacement d'une torpille. De manière classique, la torpille comporte des moyens de propulsion 18 à hélices, agencés à son extrémité arrière. Afin d'amorcer le lancement de la torpille 16, le dispositif de lancement d'arme comporte un refouloir pneumatique 20, logé dans l'espace intérieur 14 du tube lance arme 12, de sorte que le refouloir pneumatique 20 et la torpille 16 soient alignés dans la direction de l'axe longitudinal X lorsque cette torpille 16 est logée dans l'espace intérieur 14. Le refouloir pneumatique 20 comporte un élément 22 de poussée de la torpille 16, s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal X entre une extrémité proximale 22A et une extrémité distale 22B. Cet élément de poussée est déployable entre une position de repos (non représentée) et une position de lancement (représentée sur la figure 1). Par exemple, l'élément de poussé 22 est télescopique, c'est-à-dire qu'il est formé de différentes parties cylindrique s'emboitant et coulissant les unes dans les autres. De manière classique, un dispositif a air comprimé (non représenté) est relié à l'élément de poussée 22, de manière à entrainer le déploiement de cet élément de poussée 22 depuis sa position de repos jusqu'à sa position de lancement, par exemple en injectant de l'air comprimé vers cet élément de poussée 22. Le refouloir pneumatique 20 comporte également un élément 24 d'absorption de chocs, représenté plus en détail sur les figures 2 et 3. Cet élément d'absorption de chocs 24 est agencé à l'extrémité distale 22B de l'élément de poussée 22, de manière à le prolonger dans la direction de l'axe longitudinal X. Plus particulièrement, la figure 2 représente l'élément d'absorption de chocs 24, également appelé « prolonge hydraulique amortissante », lorsque l'élément de poussée 22 est dans sa position de repos. Cet élément d'absorption de chocs 24 comprend un vérin hydraulique 26, comportant un corps de cylindre creux 28, s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal X entre une extrémité proximale 28A et une extrémité distale 28B, et un piston 30 délimitant une chambre d'amortissement 32 avec le corps de cylindre 28. Le piston 30 est déplaçable dans la direction de l'axe longitudinal X par rapport au corps de cylindre 28, entre une position déployée, représentée sur la figure 2, et une position rétractée. En outre, le piston 30 porte une extrémité 34 de poussée de l'arme 16. Dans l'exemple représenté, le piston 30 a la forme d'un cylindre creux d'axe longitudinal X, refermé à son extrémité de poussée 34, emboîté et coulissant longitudinalement dans le corps de cylindre 28. Comme cela est notamment représenté sur la figure 2, l'extrémité de poussée 34 du piston 30 est disposé en regard de l'extrémité arrière 16A de la torpille 16. Par ailleurs, lorsque l'élément de poussée 22 est dans sa position de repos, un jeu J est défini entre l'extrémité de poussée 34 du piston 30 et l'extrémité arrière 16A de la torpille 16. Un tel jeu est destiné à assurer que la torpille 16 dispose d'un espace suffisant pour être logée dans son intégralité dans le tube lance arme 12, afin notamment d'assurer la fermeture de ce tube lance arme 12 à son extrémité avant. Suivant les cas, le jeu peut être relativement faible (par exemple entre 0 et 10 mm) ou relativement important (par exemple entre 50 et 150 mm), l'invention étant adaptée à toute longueur de jeu. Le corps de cylindre 28 est pourvu d'au moins un orifice 36 de passage d'eau, débouchant dans la chambre d'amortissement 32. Ainsi, comme cela est représenté sur la figure 3, lorsque l'élément de poussé 22 se déplace vers la torpille 16, l'extrémité de poussée 34 du piston 30 vient en contact avec l'extrémité arrière 16A de cette torpille 16. Ce piston 30 se déplace alors en réaction dans le corps de cylindre 28 depuis sa position déployée jusqu'à sa position rétractée, ce qui entraine une augmentation de la pression dans la chambre d'amortissement 32, et l'évacuation de l'eau contenue dans cette chambre d'amortissement 32 à travers les orifices de passage 36, vers l'extérieur de l'élément d'absorption 24, donc vers l'espace intérieur 14 du tube lance arme 12. Le diamètre des orifices de passage 36 est choisi pour assurer une dissipation suffisante de l'énergie générée par l'impact entre l'élément de poussée 22 et la torpille 16 lors de la compression de l'élément d'absorption 24. On notera que les dimensions et l'agencement de ces orifices 36 sont choisis pour que la résistance à l'écrasement de l'élément d'absorption 24 dans la direction longitudinale X augmente progressivement en fonction de cet écrasement. En particulier, les orifices de passage 36 sont répartis le long du corps de cylindre 28, de sorte que certains d'entre eux sont recouverts par le piston 30, les excluant ainsi de la chambre d'amortissement 32, lorsque ce piston 30 se déplace dans le corps de cylindre 28 en direction de son extrémité proximale 28A, lors de la compression de l'élément d'absorption 24. Par ailleurs, avantageusement, le diamètre de chaque orifice de passage 36 est d'autant plus faible que cet orifice de passage 36 est proche de l'extrémité proximale 28A du corps de cylindre 28. Ainsi, au cours de l'écrasement de l'élément d'absorption 24, le nombre d'orifices de passage 36 débouchant dans la chambre d'amortissement 32 diminue progressivement, excluant progressivement les orifices de passage 36 dont les diamètres sont les plus élevés. L'eau contenue dans la chambre d'amortissement 32 est donc évacuée plus rapidement en début d'écrasement (à travers davantage d'orifices 36, et à travers les orifices 36 de diamètres supérieurs) qu'en fin d'écrasement (à travers d'un nombre réduit d'orifices 36, et à travers les orifices 36 de diamètres inférieurs). L'énergie du choc est ainsi absorbée de manière optimale. Avantageusement, l'élément d'absorption de chocs 24 comporte un tampon 38 deformable élastiquement, agencé à l'extrémité de poussé 34 du piston 30, afin d'éviter un contact direct entre cet extrémité de poussée 34 et l'extrémité arrière 16A de la torpille 16. Ce tampon 38 est par exemple réalisé en élastomère. Ainsi, on évite un contact métal contre métal, ce qui permet d'optimiser la protection de la torpille 16 contre les effets de l'impact contre l'élément de poussée 22. Avantageusement, l'élément d'absorption de chocs 24 comporte un organe élastique 40 de rappel du piston 30 vers sa position déployée. Par exemple, l'organe élastique 40 est un ressort hélicoïdal s'étendant dans la direction de l'axe longitudinal X, entre un premier siège 40A porté par l'extrémité distale 22B de l'élément de poussée 22, et un second siège 40B porté par le piston 30, notamment, dans l'exemple représenté, par l'extrémité de poussée 34 de ce piston 30. Cet organe élastique 40 est destiné à ramener le piston 30 dans sa position déployée après que la torpille ait été lancée. Il apparaît qu'un tel organe élastique 40 à généralement peu d'effet sur l'absorption de l'énergie de l'impact. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrai présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications. En particulier, l'élément d'absorption de chocs 24 pourrait présenter une structure différente de celle décrite précédemment. Par exemple, le piston 30 pourrait présenter une forme différente de celle décrite précédemment. REVENDICATIONS1. Elément d'absorption de chocs (24), destiné à être agencé à l'extrémité distale (22B) d'un élément de poussée (22) équipant un refouloir pneumatique (20) d'un dispositif (10) de lancement d'arme de véhicule sous marin, caractérisé en ce qu'il comporte un vérin hydraulique (26) comportant : - un corps de cylindre creux (28), s'étendant dans une direction longitudinale (X), et - un piston (30), délimitant une chambre d'amortissement (32) avec le corps de cylindre (28), ce piston (30) étant déplaçable dans la direction longitudinale (X) par rapport au corps de cylindre (28) entre une position déployée et une position rétractée, et portant une extrémité (34) de poussée de l'arme (16), le corps de cylindre (28) étant pourvu d'au moins un orifice (36) de passage d'eau débouchant dans la chambre d'amortissement (32). 2. Elément d'absorption de chocs (24) selon la revendication 1, comportant un tampon (38) deformable élastiquement, agencé à l'extrémité de poussée (34) du piston (30), ledit tampon (38) étant par exemple réalisé en élastomère. 3. Elément d'absorption de chocs (24) selon la revendication 1 ou 2, comportant un organe élastique (40) de rappel du piston (30) vers sa position déployée. 4. Elément d'absorption de chocs (24) selon la revendication 3, dans lequel l'organe élastique (40) est un ressort hélicoïdal s'étendant dans la direction longitudinale (X), entre un premier siège (40A) porté par le corps de cylindre (28), et un second siège (40B) porté par le piston (30). 5. Elément d'absorption de chocs (24) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps de cylindre (28) comporte une pluralité d'orifices de passage (36), répartis le long du corps de cylindre (28), de sorte que certains d'entre eux sont recouverts par le piston (30), les excluant ainsi de la chambre d'amortissement (32), lorsque ce piston (30) se déplace dans le corps de cylindre (28) en direction d'une extrémité proximale (28A) de ce corps de cylindre (28). 6. Elément d'absorption de chocs (24) selon la revendication 5, dans lequel, en considérant des premier et second orifices de passage (36) tels que le premier orifice de passage (36) est plus proche de l'extrémité proximale (28A) du corps de cylindre (28) que le second orifice de passage, le diamètre du premier orifice de passage est inférieur au diamètre du second orifice de passage. 7. Refouloir pneumatique (20) pour un dispositif (10) de lancement d'arme de véhicule sous marin, du type comportant un élément (22) de poussée d'une arme (16),s'étendant dans une direction longitudinale (X) entre une extrémité proximale (22A) et une extrémité distale (22B), cet élément de poussée (22) étant déployable dans la direction longitudinale (X) entre une position de repos et une position de lancement, caractérisé en ce qu'il comporte un élément d'absorption de chocs (24) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, agencé à l'extrémité distale (22B) de l'élément de poussée (22) de manière à le prolonger dans la direction longitudinale (X). 8. Refouloir pneumatique (20) selon la revendication 7, dans lequel l'élément de poussée (22) est télescopique. 9. Dispositif (10) de lancement d'arme, pour un véhicule sous marin, caractérisé en ce qu'il comporte : - un refouloir pneumatique (20) selon la revendication 7 ou 8, - un dispositif à air comprimé relié à l'élément de poussée (22), propre à entraîner le déploiement de l'élément de poussée (22), - un tube lance arme (12) délimitant un espace intérieur (14) de logement pour, d'une part, le refouloir pneumatique (20) et, d'autre part, une arme (16) à lancer s'étendant longitudinalement entre une extrémité arrière (16A) et une extrémité avant (16B), de sorte que le refouloir pneumatique (20) et l'arme à lancer (16) soient alignés dans la direction longitudinale (X) lorsque l'arme est logée dans l'espace intérieur (14), l'extrémité de poussée (34) du piston (30) étant alors disposée en regard de l'extrémité arrière (16A) de l'arme (16). 10. Dispositif (10) de lancement d'arme selon la revendication 9, dans lequel un jeu (J) est défini entre l'extrémité de poussée (34) du piston (30) et l'extrémité arrière (16A) de l'arme (16) lorsque l'élément de poussée (34) est dans sa position de repos.