Brevet FR3039889A1 — publié le 20170210

La présente invention concerne un opercule flexible pour conteneur de missile. On sait qu'un opercule de conteneur a pour fonction de fermer hermétiquement le conteneur afin de protéger un missile installé dans ce conteneur. L'opercule doit pouvoir s'ouvrir afin de laisser passer le missile ou les gaz de propulsion lors du tir de ce dernier. Généralement, les opercules se divisent en deux catégories : - des opercules fragmentables, qui sont réalisés en général en matériaux composites ; et - des mécanismes à ouvertures automatiques, le plus généralement métalliques. Ces solutions présentent différents inconvénients. Plus précisément, les inconvénients de ces solutions sont : - pour les opercules en matériaux composites : - la présence de débris projetés à des vitesses élevées dans diverses directions, ces débris présentant un danger pour les équipements à proximité, et même parfois pour le missile lui-même ; et - dans certains cas, un effort important sur le radôme du missile lors de la traversée de l'opercule en phase de départ ; et 20 - pour les mécanismes à ouvertures automatiques : - une gestion plus complexe de la sécurité afin de garantir l'ouverture ; - une masse beaucoup plus importante ; et - un coût de fabrication élevé. La présente invention a pour objet de pallier au moins certains de ces 25 inconvénients. Plus précisément, elle a pour objet de remédier au problème des débris présentant un danger pour les équipements, tout en garantissant un effort modéré sur le radôme du missile, une faible masse et un coût de fabrication réduit. La présente invention concerne un opercule flexible, destiné à être 30 monté sur un conteneur de missile et apte à s'ouvrir sous une poussée. Selon l'invention, l'opercule flexible comporte : 3039889 2 - au moins une couche dite composite, formée d'un matériau composite constitué d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère ; et - au moins une lame métallique plane, solidarisée de ladite couche composite par de l'élastomère et comprenant des lignes prédécoupées de fragilisation de 5 l'opercule, les lignes prédécoupées étant agencées de manière à créer des zones en forme de pétales. Avantageusement, au moins la couche composite et la lame métallique sont configurées pour revenir vers une position initiale après une ouverture de l'opercule. 10 Ainsi, grâce à l'invention, le ou les tissus qui sont introduits dans l'élastomère pour former le matériau composite assurent la tenue mécanique de l'opercule flexible qui est, de plus, rendu hermétique grâce notamment à l'élastomère. La lame métallique qui est insérée dans l'élastomère du matériau composite permet de diriger une découpe précise dudit matériau 15 composite (élastomère/tissu), le long des lignes prédécoupées, ce qui permet une ouverture facilitée. En outre, la couche composite et la lame métallique, ainsi formées, permettent à l'opercule flexible de revenir vers une position initiale après une ouverture. On obtient ainsi un opercule flexible qui permet d'éviter la génération 20 de débris (présentant un danger pour les équipements), tout en garantissant un effort modéré sur le radôme du missile, une faible masse et un coût de fabrication réduit. De façon avantageuse, l'opercule flexible comporte : - deux couches composites agencées de part et d'autre de la lame 25 métallique ; - un revêtement antifriction sur une face dite interne destinée à être placée vers l'intérieur du conteneur. Ce revêtement antifriction permet notamment de limiter les frottements lors du passage du missile. En outre, de façon avantageuse, les lignes prédécoupées sont 30 agencées radialement par rapport au centre de l'opercule. 3039889 3 Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier, ladite au moins une couche composite et la lame métallique sont agencées de sorte qu'au moins certaines des lignes prédécoupées de la lame métallique sont parallèles à au moins une orientation de fils du tissu du matériau composite 5 (de la couche composite). Dans un mode de réalisation préféré, la lame métallique est une pièce unique, dans laquelle sont pratiquées lesdites lignes prédécoupées. Avantageusement, la lame métallique comporte également des évidements pour permettre de recevoir une partie de l'élastomère de ladite au 10 moins une couche composite. La présente invention concerne également un conteneur de missile, qui comporte au moins un opercule flexible tel que décrit ci-dessus. La présente invention concerne, en outre, un système d'arme qui comprend au moins un tel conteneur de missile. 15 Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 est une coupe transversale schématique d'un mode de réalisation préféré d'un opercule flexible selon l'invention. La figure 2 une coupe transversale schématique d'un autre mode de réalisation d'un opercule flexible selon l'invention. Les figures 3 et 4 sont deux vues schématiques en plan, illustrant des modes de réalisation différents de lignes prédécoupées d'une lame métallique d'un opercule flexible. La figure 5 est une vue en plan d'un mode de réalisation préféré d'une lame métallique d'un opercule flexible. La figure 6 est une vue schématique, en perspective, de moyens de fixation d'un opercule flexible. L'opercule flexible 1 illustrant l'invention et représenté 30 schématiquement sur la figure 1 est destiné à être monté sur un conteneur de missile (non représenté). 3039889 4 Ce conteneur de missile fait partie d'un système d'arme (également non représenté). L'opercule flexible 1 a pour fonction de fermer hermétiquement le conteneur afin de protéger un missile installé dans le conteneur. L'opercule 5 flexible doit pouvoir s'ouvrir afin de laisser passer le missile ou les gaz de propulsion lors d'un tir de ce dernier. Pour ce faire, l'opercule flexible 1 est configuré pour s'ouvrir sous une poussée. Dans le cadre de la présente invention, cette poussée peut être générée lors d'un tir par un contact de l'opercule flexible par le missile et/ou 10 par une surpression de l'espace interne dû au déplacement du missile, ou bien par une surpression interne générée par des moyens dédiés ou par des gaz de propulsion du missile. Selon l'invention, l'opercule flexible 1 comporte, comme représenté sur les figures 1 et 2 : 15 - au moins une couche (ou peau) 2 dite composite, cette couche composite 2 est formée d'un matériau composite 7 constitué d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère ; et - au moins une lame métallique 4 plane. Cette lame métallique 4 est solidarisée de la couche composite 2 par de l'élastomère 3 du matériau 20 composite 7, et elle comprend des lignes prédécoupées 5 (ou fentes) de fragilisation de l'opercule 1, les lignes prédécoupées 5 étant agencées de manière à créer des zones 6 en forme de pétales (figures 3 et 4). De plus, la couche composite 2 et la lame métallique 4 sont configurées pour revenir vers une position initiale après une ouverture de 25 l'opercule flexible 1. La lame métallique 4 qui est insérée dans de l'élastomère 3 du matériau composite 7 permet de diriger une découpe précise du matériau composite (élastomère/tissu), le long des lignes prédécoupées 5 de fragilisation. En outre, le ou les tissus 16 (figures 3 et 4) qui sont insérés dans l'élastomère 3 pour former le matériau composite 7 assurent la tenue 3039889 5 mécanique de l'opercule flexible 1. Ce ou ces tissus sont réalisés, en particulier, à base de fibres de carbone ou de fibres de verre, ou bien de fibres textiles (polyester, polyamide,...). Le matériau composite 7 permet également, grâce à l'élastomère 3, 5 de rendre l'opercule flexible 1 hermétique. L'élastomère 3 peut être réalisé en différentes matières. De préférence, cet élastomère est de type butyle, néoprène, silicone, ... De plus, l'opercule flexible 1 est dimensionné de façon à permettre la re-fermeture des pétales 6 après un tir. 10 Dans un premier mode de réalisation représenté sur la figure 1, l'opercule flexible 1 comporte deux couches composites 2 qui sont agencées de part et d'autre de la lame métallique 4, sur les faces 4A et 4B de cette dernière. Par ailleurs, dans un second mode de réalisation représenté sur la 15 figure 2, une seule couche composite 2 (tissu/élastomère) est prévue sur la face 4A externe de la lame métallique 4, c'est-à-dire sur la face 1A qui sera dirigée vers l'extérieur du conteneur dans la position montée de l'opercule flexible 1. Ceci permet de limiter les efforts nécessaires à l'ouverture. Sur la figure 1, on a également représenté les faces internes 1B et 4B 20 de l'opercule flexible 1 et de la lame métallique 4. Par ailleurs, comme représenté sur les figures 1 et 2, l'opercule flexible 1 comporte, de plus, un revêtement antifriction 8 sur la face interne 1B, qui est donc destinée à être placée vers l'intérieur du conteneur. Ce revêtement antifriction 8 permet, notamment, de limiter les 25 frottements lors du passage du missile à travers l'opercule flexible 1. Le revêtement antifriction 8 est réalisé par exemple à partir d'un matériau métallique, ce qui permet, en plus de réduire le coefficient de friction, d'assurer une continuité électrique. La lame métallique 4 est donc fendue (figures 1 à 4), ce qui facilite le 30 déchirement du matériau composite 7 (tissu/élastomère) de la couche composite 2 suivant des directions précises. De préférence, les lignes 3039889 6 prédécoupées 5 sont agencées radialement par rapport au centre 9 de l'opercule flexible 1, comme représentée sur les figures 3 et 4. Dans le mode de réalisation représenté, la ou les couches composites 2 et la lame métallique 4 sont agencées de sorte qu'au moins certaines des 5 lignes prédécoupées 5 de la lame métallique 4 sont adaptées à au moins une orientation D1, D2 d'au moins certains des fils (ou fibres) 10 du tissu 16 du matériau composite 7 de la couche composite 2. Plus précisément, les lignes prédécoupées 5 sont parallèles aux orientations D1 et D2 des fils 10 du tissu 16. 10 En fonction de la taille du missile et de l'opercule, les lignes prédécoupées 5 (ou fentes) de la lame métallique 4 sont plus ou moins nombreuses, par exemple deux lignes orientées selon les diagonales comme sur l'exemple de la figure 3 ou quatre lignes orientées selon les diagonales et les médiatrices des côtés comme représenté sur la figure 4. 15 D'autres formes peuvent bien entendu être prévues pour les lignes prédécoupées dans le cadre de la présente invention. Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, représenté sur la figure 5, la lame métallique 4 est une pièce unique, dans laquelle sont pratiquées les lignes prédécoupées 5 pour assurer le déchirement (selon les 20 diagonales par exemple). Les extrémités des lignes prédécoupées 5 sont pourvues, chacune, d'un perçage 11 rond. La lame métallique 4 comporte, comme représenté sur la figure 5, des évidements supplémentaires 12, de toutes formes possibles, notamment ronds, pour permettre de recevoir une partie de l'élastomère de la ou des 25 couches composites 2. Ceci permet d'assurer une bonne répartition de l'élastomère et une bonne fixation. En outre, la lame métallique 4 comprend également des ouvertures (ou perçages) 13 pour le passage de vis de bridage. Ainsi, dans ce cas, plusieurs éléments 14 (ou brides), par exemple en 30 acier inoxydable, en particulier quatre éléments 14 en forme d'équerre comme représenté dans l'exemple de la figure 6, permettent de brider l'opercule 3039889 7 flexible 1 sur le conteneur (non représenté) à l'aide de vis passant par des trous 15. A titre d'illustration, l'opercule flexible 1 peut être conçu pour des conteneurs de dimensions variables, de préférence : 5 - pour un conteneur cylindrique, comprises entre 100 mm (millimètres) et 1000 mm de diamètre ; et - pour un conteneur parallélépipédique, de section comprise entre 100x100 mm et 1000x1000 mm. De plus, l'opercule flexible 1 est conçu, de préférence, pour tenir des 10 pressions comprises entre 1 et 5 bars, et pour s'ouvrir à partir de 5 bars. L'opercule flexible 1, tel que décrit ci-dessus, présente notamment les avantages suivants : - ouverture et re-fermeture facilitées ; - coût de fabrication réduit ; 15 - masse réduite ; - absence de production de débris. On présente, à présent, de façon générale, un procédé de fabrication d'un opercule flexible 1 tel que décrit ci-dessus. Ce procédé de fabrication comprend, notamment, les étapes suivantes : 20 - imprégnation du tissu par dépose de plaque d'élastomère sur et sous le tissu, puis calandrage de l'ensemble pour imprégner le tissu dans l'élastomère ; - moulage des pétales avec la lame métallique ; et - assemblage des différentes couches de l'opercule flexible par vulcanisation. 25 On précise également le fonctionnement de l'opercule flexible 1. Lors de la génération d'une poussée pour ouvrir l'opercule flexible 1 fermant le conteneur, en vue d'un tir d'un missile installé dans le conteneur, à partir d'une certaine pression (par exemple 5 bars), l'opercule flexible 1 (et plus particulièrement la ou les couches composites 2 et le cas échéant également 30 le revêtement antifriction 8) se déchire selon les lignes prédécoupées 5, et les pétales flexibles 6 ainsi formées se courbent vers l'extérieur pour ouvrir 3039889 8 l'opercule flexible 1 et libérer le passage pour le missile. Après la sortie du missile du conteneur, les pétales flexibles 6 reviennent vers une position initiale pour que l'opercule flexible 1 soit proche de sa position avant l'ouverture pour permettre la fermeture de la porte de l'alvéole. 5 Une application possible de l'invention concerne un conteneur d'un lanceur de missiles, qui est embarqué sur un navire. Un tel conteneur comporte généralement une série d'alvéoles, chaque alvéole étant destinée à recevoir un missile placé dans son conteneur. La partie supérieure d'une alvéole débouche au niveau du pont du navire et est fermée, en dehors des 10 phases de lancement, par une porte. La partie inférieure d'une alvéole comporte une ouverture de communication débouchant dans une chambre destinée à recevoir les gaz émis lors du lancement d'un missile. Les parties supérieure et inférieure de chaque conteneur sont obturées de manière étanche, par un couvercle muni d'un opercule flexible haut, tel que l'opercule 15 flexible 1 précisé ci-dessus, et par un fond muni, par exemple, également d'un opercule flexible bas tel que l'opercule flexible 1. Le volume intérieur du conteneur est, en général, rempli d'un gaz inerte en surpression par rapport à l'atmosphère. Lors du lancement du missile, une porte de l'alvéole est ouverte, et le missile est mis à feu. Les gaz de propulsion font alors 20 augmenter la pression et la température de manière importante à l'intérieur du conteneur, ce qui perfore l'opercule flexible haut du conteneur (et le cas échéant ouvre l'opercule flexible bas). Après le tir, le ou les opercules flexibles reviennent à peu près dans leur position initiale et la porte de l'alvéole est refermée. REVENDICATIONS1. Opercule flexible, destiné à être monté sur un conteneur de missile et apte à s'ouvrir sous une poussée, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins une couche (2) dite composite, formée d'un matériau composite (7) constitué d'au moins un tissu (16) et d'au moins un élastomère (3) ; et - au moins une lame métallique (4) plane, solidarisée de ladite couche composite (2) par de l'élastomère (3) et comprenant des lignes prédécoupées (5) de fragilisation de l'opercule flexible (1), les lignes prédécoupées (5) étant agencées de manière à créer des zones (6) en forme de pétales. 2. Opercule flexible selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte deux couches composites (2) agencées de part et d'autre de la lame métallique (4). 3. Opercule flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un revêtement antifriction (8) sur une face dite interne (1A) destinée à être placée vers l'intérieur du conteneur. 4. Opercule flexible selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce que les lignes prédécoupées (5) sont agencées radialement par rapport au centre (9) de l'opercule flexible (1). 5. Opercule flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que ladite au moins une couche composite (2) et la lame métallique (4) sont agencées de sorte qu'au moins certaines des lignes prédécoupées (5) de la lame métallique (4) sont parallèles à au moins une orientation (D1, D2) de fils (10) du tissu (16) du matériau composite (7) de la couche composite (2). 30 6. Opercule flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, 3039889 10 caractérisé en ce que la lame métallique (4) est une pièce unique, dans laquelle sont pratiquées lesdites lignes prédécoupées (5). 7. Opercule flexible selon l'une quelconque des revendications précédentes, 5 caractérisé en ce que la lame métallique (4) comporte des évidements (12) pour permettre de recevoir une partie de l'élastomère (3) de ladite au moins une couche composite (2). 8. Conteneur de missile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un opercule flexible (1) selon l'une 10 quelconque des revendications 1 à 7. 9. Système d'arme, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un conteneur de missile selon la revendication 8.