Brevet FR3039265A1 — publié le 20170127

Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau La présente invention concerne un projectile à ailettes de stabilisation de type couteau. La balistique classique de ce type de projectile ne répond que partiellement à la problématique d'efficacité maximale de déploiement. En effet, il faut dans certaines applications, comme par exemple lors d'un tir ou d'un lancement depuis un navire par exemple de surface, que l'assiette du projectile ou de la munition soit nulle et qu'il ne soit l'objet d'aucun mouvement de rotation sur chacun de ses trois axes. De nombreux autres phénomènes non stationnaires doivent également être pris en compte, tels que par exemple la météo, le couple à la sortie du tube de tir induit par l'ouverture d'ailettes de stabilisation, des problèmes de surstabilité, de balistique intermédiaire, etc... De plus la partie du projectile ou de la munition devant recevoir le système de stabilisation doit être vide le plus possible en son intérieur, pour accueillir l'énergie et l'électronique interne de la munition. Les systèmes classiques de stabilisation induisent au moins une rotation du projectile et/ou ne libèrent pas assez d'espace au sein de la munition. Ainsi le problème technique posé par cette nouvelle contrainte conduit à la conception et à l'intégration d'un système de stabilisation capable non seulement de corriger parfaitement le projectile en assiette, mais également de supprimer tout effet gyroscopique habituellement utilisé pour stabiliser le projectile. De plus le projectile proposé impose qu'il est indispensable de maîtriser avec précision la trajectoire de celui-ci. A cet effet l'invention a pour objet un projectile à ailettes de stabilisation de type couteau, à déploiement synchronisé après lancement sous l'action de moyens de déplacement de celles-ci, entre une position escamotée le long du projectile et une position active en saillie à partir de ce projectile, autour de moyens d'articulation d'une extrémité de ces ailettes sur ce projectile, caractérisé en ce que les moyens d'articulation des ailettes sur le projectile présentent un axe s'étendant radialement au projectile. Selon d'autres caractéristiques du projectile selon l'invention, prises seules ou en combinaison : - les moyens de déplacement des ailettes entre leur position escamotée et leur position active comportent des moyens élastiques de sollicitation de celles-ci vers leur position active ; 3039265 2 - les moyens de sollicitation comprennent un plateau de déplacement des ailettes, associé à au moins un ressort hélicoïdal de poussée du plateau pour déplacer les ailettes ; - les moyens de sollicitation comprennent un cylindre de déplacement des ailettes, 5 associé à au moins un ressort hélicoïdal de poussée du cylindre pour déplacer les ailettes ; - les moyens de sollicitation comprennent des moyens à excentrique de déplacement des ailettes ; - la face externe du projectile comporte, à son extrémité associée aux ailettes, des 10 méplats de réception des ailettes en position escamotée. 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 dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre le lancement d'un projectile par un navire de surface ; 15 - les figures 2 et 3 illustrent des ailettes de stabilisation d'un projectile de l'état de la technique, respectivement en position escamotée et en position active, - les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisation d'ailettes de l'état de la technique, respectivement en position escamotée et en position active, - les figures 6 et 7 représentent un exemple de réalisation d'ailettes entrant dans la 20 constitution d'un projectile selon l'invention, respectivement en position escamotée et en position active, - la figure 8 représente une vue en perspective d'une munition équipée de telles ailettes de stabilisation, et - les figures 9 et 10 représentent des vues de deux exemples de réalisation de 25 moyens de sollicitation et de déplacement d'ailettes entrant dans la constitution d'un projectile selon l'invention. On a en effet illustré sur la figure 1, un schéma permettant d'illustrer le tir ou le lancement d'un projectile ou d'une munition par exemple 1, par un bâtiment de surface désigné par la référence générale 2. 30 Comme cela a été indiqué précédemment, la munition suit alors une trajectoire 3, qu'il convient de stabiliser. Pour stabiliser ce projectile, de nombreux travaux ont été menés en particulier concernant des comportements stationnaires. La plupart des systèmes actuels pour ce type de munitions, ont généralement 35 recours à des ailettes de stabilisation hémisphériques, dont certaines sont illustrées par 3039265 3 exemple sur les figures 2 et 3, respectivement en position escamotée et en positon active déployée. On reconnaît en effet sur ces figures 2 et 3, un projectile cylindrique désigné par la référence générale 5, dont l'une des extrémités est associée à des ailettes de 5 stabilisation hémisphériques. L'une de ces ailettes est par exemple désignée par la référence générale 6 sur ces figures 2 et 3. Ces ailettes sont alors déployables entre leur position escamotée, illustrée sur la figure 2, et leur position active, illustrée sur la figure 3, par sollicitation élastique et 10 basculement angulaire autour de moyens d'articulation prévus sur l'un des bords de ces ailettes. Ces moyens d'articulation également associés au projectile et permettent alors aux ailettes de se déplacer pour se déployer. Ainsi le principe de déploiement des ailettes réside dans une ouverture par 15 rotation autour d'un axe parallèle à celui de la munition. Chaque ailette est déployée indépendamment des autres, par exemple au moyen d'un ressort de torsion par ailette, appliquant une sollicitation sur l'ailette, comme illustrée par la flèche 7 sur la figure 3. Le déploiement de l'ensemble des ailettes se fait alors à la sortie du tube de 20 lancement, ce dernier ne faisant plus obstacle à l'ouverture des ailettes. Un des avantages de ce système de stabilisation est la simplicité de son mécanisme d'ouverture à un seul mouvement. Un autre avantage est que ce type d'ailettes est assez compact et permet de conserver un volume intérieur disponible important de la munition. 25 Par contre, un inconvénient majeur de cette solution réside dans la forme des ailettes. En effet, les ailettes de forme hémisphérique ne sont pas symétriques face aux efforts aérodynamiques, ce qui entraîne une rotation de la munition notamment en cas de vent latéral. 30 Un autre inconvénient est que le mouvement d'ouverture des ailettes et l'inertie qui en résulte, entraînent une perturbation de la trajectoire au moment de la sortie de la munition du tube. De plus, l'ouverture asynchrone des ailettes de stabilisation ne fait qu'aggraver ce phénomène. 3039265 4 Le nombre d'ailettes est également limité par la largeur de celles-ci, ce nombre limité se traduisant lui-même par une limitation des performances stabilisatrices de ce type d'ailettes. Pour améliorer cette situation, on a alors développé dans l'état de la technique, 5 des ailettes de stabilisation dites de type couteau. Celles-ci sont illustrées sur les figures 4 et 5. Sur ces figures 4 et 5, le projectile est désigné par la référence générale 8 et l'une des ailettes est désignée par la référence générale 9. En fait, en position escamotée, les ailettes sont reçues dans des rainures 10 correspondantes par exemple 8a du projectile 8. L'extrémité arrière de ces ailettes est associée à des moyens d'articulation permettant leur déploiement entre la position escamotée et la position active. En fait, l'axe d'articulation de ces moyens d'articulation est perpendiculaire à un plan axial du projectile. 15 En d'autres termes, on pourrait également dire que l'axe d'articulation de ces moyens d'articulation est tangent au projectile et plus précisément tangent à un cercle concentrique à la génératrice du projectile. Ce principe est un dérivé inversé du principe de stabilisation de certaines roquettes. 20 Les ailettes en position fermée ou escamotée, se trouvent dans le corps du projectile et non pas à l'arrière du projectile comme pour les roquettes. L'ouverture des ailettes est déclenchée par exemple par un seul ressort de compression hélicoïdal, faisant pression sur un plateau unique en contact avec chacune des ailettes. 25 Le déploiement se fait alors également à la sortie du tube, ce dernier ne faisant plus obstacle à l'ouverture des ailettes. Un avantage de ce système de stabilisation est la simplicité de son mécanisme d'ouverture à un seul mouvement. Un autre avantage est l'ouverture synchronisée des ailettes, déclenchée par un 30 plateau sollicité élastiquement. De plus l'action du vent sur les ailettes s'ajoute à l'inertie du plateau ce qui facilite encore l'ouverture. Un inconvénient majeur de ce système est le volume qu'il occupe. En effet, plus les ailettes sont larges et plus elles occupent du volume. 3039265 5 En outre la présence d'un système de déploiement commun à toutes les ailettes, ressort plus plateau, diminue l'espace libre par rapport aux solutions à ailettes hémisphériques. D'autres solutions ont été envisagées, comme celles d'ailettes de type couteau à 5 double rotation. Selon cette configuration, les ailettes se déploient comme des ailettes couteau présentées sur les figures 4 et 5, puis pivotent sur elles-mêmes, autour d'un axe perpendiculaire à celui du premier mouvement. On a également proposé d'utiliser des stabilisateurs à augmentation de coefficient 10 de tramée comme par exemple des ballons gonflables. Mais toutes ces solutions proposées ne répondent pas ou seulement partiellement aux problèmes qui se posent dans ce domaine d'applications, à savoir présenter une surface de stabilisation maximale, empêcher toute giration de ce projectile, et maximiser le volume interne disponible de celui-ci. 15 C'est la raison pour laquelle l'invention propose une nouvelle conception de projectile à ailettes de stabilisation de type couteau. Un exemple de réalisation de ce projectile est illustré sur les figures 6, 7 et 8. En fait et comme cela est illustré sur ces figures, l'invention se rapporte donc à un projectile à ailettes de stabilisation de type couteau, à déploiement synchronisé après 20 lancement sous l'action de moyens de déplacement de celles-ci, entre une position escamotée le long du projectile et une position active en saillie latérale à partir de ce projectile. Ces positions sont par exemple illustrées sur la figure 6 pour la position escamotée, et sur les figures 7 et 8 pour la position active déployée. 25 Sur ces figures, le projectile est désigné par la référence générale 10. Ce projectile comporte toujours à une extrémité, un système à ailettes de stabilisation de type couteau. L'une de ces ailettes est par exemple désignée par la référence générale 11 sur ces figures. 30 Celle-ci est alors déplaçable, comme cela est illustré, entre une position escamotée représentée sur la figure 6, et une position active déployée représentée sur les figures 7 et 8, par l'intermédiaire de moyens d'articulation de ces ailettes sur le projectile. En fait et comme cela est illustré, les moyens d'articulation des ailettes sur le 35 projectile présentent un axe s'étendant radialement à ce projectile et celles-ci sont donc déplaçables par pivotement angulaire autour de cet axe. 3039265 6 De la même façon que dans le cas des ailettes de stabilisation de l'état de la technique, le projectile comporte des moyens de déplacement des ailettes entre leurs positions escamotée et active. Ces moyens comportent également par exemple des moyens élastiques de 5 sollicitation de celles-ci vers leur position active, ce qui permet leur déploiement automatique dès leur libération. Comme cela sera décrit plus en détails par la suite, ces moyens de sollicitation peuvent comporter, un plateau/cylindre de déplacement des ailettes, associés à des moyens élastiques tels qu'un ressort hélicoïdal de poussée de ce plateau/cylindre, pour 10 déplacer les ailettes par exemple par l'intermédiaire de moyens à excentrique ou à came, etc.. Bien entendu, de très nombreux modes de réalisation de ces moyens tels que des ressorts spiraux, etc.., peuvent être envisagés. On notera en regard de ces figures également, que la partie correspondante de la 15 face externe du projectile 10, comporte des méplats de réception des ailettes en position escamotée. C'est par exemple le cas du méplat 12 destiné à recevoir l'ailette 11 en position escamotée contre le reste du projectile. On conçoit ainsi que le principe de déploiement consiste en un seul mouvement 20 de rotation par ailette. L'ouverture des ailettes est déclenchée par exemple par un seul ressort de compression hélicoïdal par exemple associé à des moyens permettant de transformer l'action de ce ressort en rotation des ailettes. On a par exemple représenté sur les figures 9 et 10, deux modes de réalisation de 25 ce type de moyens. Sur ces figures, on reconnait le projectile 10 et une ailette 11. Sur la figure 9, les moyens de sollicitation et de déplacement des ailettes comprennent un ressort hélicoïdal 13 en appui contre un plateau 14, par exemple ajouré, associé à travers des pions excentriques par exemple 15, à des talons par exemple 16 de 30 montage des ailettes, par exemple 11, sur le reste du projectile, pour faire tourner celles- ci entre leur position escamotée et leur position active. On a représenté sur la figure 10, une variante de réalisation de ces moyens. Selon cette variante, les moyens de sollicitation et de déplacement des ailettes comprennent un ressort hélicoïdal 17 en appui contre un cylindre 18, associé à travers des pions excentriques par exemple 19, à des 35 talons par exemple 20 de montage des ailettes, par exemple 11, sur le reste du projectile 10, pour faire tourner celles-ci entre leur position escamotée et leur position active. 3039265 7 Ce dernier mode de réalisation présente l'avantage de permettre d'avoir plus de place disponible dans le projectile. Le déploiement des ailettes se fait alors également à la sortie du tube après lancement, ce dernier ne faisant plus obstacle à l'ouverture des ailettes. 5 Un avantage de cette solution est qu'en position fermée des ailettes, on obtient un volume intérieur de ce projectile extrêmement important et en tout état de cause, plus important que dans les projectiles à ailettes hémisphériques ou de type couteau, de l'état de la technique. La solution proposée permet également d'utiliser des ailettes plus larges tout en 10 réduisant leur impact sur le volume intérieur du projectile. Bien entendu, d'autres modes de réalisation encore peuvent être envisagés. REVENDICATIONS1.- Projectile (10) à ailettes de stabilisation de type couteau (11), à déploiement synchronisé après lancement sous l'action de moyens de déplacement de celles-ci, entre une position escamotée le long du projectile (10) et une position active en saillie à partir de ce projectile, autour de moyens d'articulation d'une extrémité de ces ailettes (11) sur ce projectile, caractérisé en ce que les moyens d'articulation des ailettes sur le projectile présentent un axe s'étendant radialement au projectile. 2.- Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de déplacement des ailettes (11) entre leur position escamotée et leur position active comportent des moyens élastiques de sollicitation de celles-ci vers leur position active. 3.- Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent un plateau (14) de déplacement des ailettes, associé à au moins un ressort hélicoïdal (13) de poussée du plateau pour déplacer les ailettes (11). 4.- Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent un cylindre (18) de déplacement des ailettes, associé à au moins un ressort hélicoïdal (17) de poussée du cylindre pour déplacer les ailettes (11). 5.- Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les moyens de sollicitation comprennent des moyens à excentrique (15, 16; 19 ; 20) de déplacement des ailettes. 6.- Projectile à ailettes de stabilisation de type couteau selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face externe du projectile (10) comporte, à son extrémité associée aux ailettes (11), des méplats (12) de réception des ailettes (11) en position escamotée.