Brevet FR3130363A1 — publié le 20230616

Ensemble séparable par découpe pyrotechnique L’invention concerne un ensemble séparable par découpe pyrotechnique (1), comprenant une structure à découper (110), un élément de maintien (120) et un cordeau détonant (130), ledit ensemble (1) étant caractérisé en ce que le cordeau détonant (130) présente une section oblongue dont l’axe de symétrie de plus petite longueur (a) s’étend entre une première surface allongée (131) et une deuxième surface allongée (132) dudit cordeau détonant (130), le cordeau détonant (130) étant disposé dans une cavité formée entre la structure à découper (110) et l’élément de maintien (120) de sorte à ce que la première surface allongée (131) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec la structure à découper (110) et que la deuxième surface allongée (132) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec l’élément de maintien (120). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Ensemble séparable par découpe pyrotechnique L’invention concerne les dispositifs pyrotechniques utilisés pour découper des structures, et notamment les cordeaux détonants de découpage. Il est connu d’utiliser des dispositifs de rupture pyrotechnique pour découper une structure de façon irréversible, en un temps très bref et au moyen d’une commande à distance. Les cordeaux détonants destinés à la découpe de structures se présentent généralement sous la forme de charge creuse explosive diédrique recouverte, au moins dans leur partie creuse, d’un revêtement en métal ou d’un revêtement comprenant des particules métalliques. De tels cordeaux sont par exemple décrits dans les documents EP0263204 ou US2006201373A1. Le revêtement est de forme diédrique, ce qui signifie que sa section transversale forme un V. La détonation de la substance explosive projette les deux faces du revêtement, c’est-à-dire les deux faces intérieures du dièdre, dans le plan de symétrie dudit revêtement où leur collision donne naissance à un jet métallique plan, en forme de lame, animé d'une grande vitesse. Lorsque le jet rencontre un matériau placé à proximité, il y creuse un sillon, ce qui entraîne la découpe. La pénétration du jet dans le matériau dépend de la distance d’écartement entre le cordeau détonant et le matériau à découper, distance dite de « stand off ». Par conséquent, une distance minimum de « recul » du cordeau détonant par rapport au matériau à découper est nécessaire. Ces cordeaux détonants constitués d'une charge creuse avec un revêtement métallique sont très efficaces mais souffrent d'être relativement peu déformables, selon la proportion de particules métalliques présentes dans le revêtement. Ces cordeaux détonants ne sont donc pas adaptés pour la découpe de structures annulaires de faible diamètre, ou de toute autre structure imposant une courbure importante. Afin d’augmenter la souplesse du cordeau détonant, il est possible d’éviter l’utilisation de métal dans le revêtement en utilisant des charges explosives très denses pour obtenir un jet de puissance similaire, comme décrit dans le document WO2010040947A1. Toutefois, la forme diédrique encombrante du cordeau détonant et son épaisseur relativement élevée due à la nécessité de maintenir une distance minimale de « stand off » avec le matériau à découper limitent tout de même sa souplesse et ses possibilités d’intégration dans un système pyrotechnique. Ainsi, ces cordeaux détonants sont encombrants et difficiles à intégrer dans un système pyrotechnique, tout particulièrement lorsqu’il manque de l’espace pour les disposer à une distance suffisante de la cible. L’invention vise à éviter de tels inconvénients et propose à cet effet un ensemble séparable par découpe pyrotechnique, comprenant une structure à découper, un élément de maintien et un cordeau détonant comportant un mélange explosif entouré par une enveloppe, ledit ensemble étant caractérisé en ce que le cordeau détonant présente une section de forme oblongue dont l’axe de symétrie de plus petite longueur s’étend entre une première surface allongée et une deuxième surface allongée opposée à la première surface allongée dudit cordeau détonant, le cordeau détonant étant disposé dans une cavité formée entre la structure à découper et l’élément de maintien de sorte à ce que la première surface allongée du cordeau détonant soit maintenue en contact avec la structure à découper et que la deuxième surface allongée du cordeau détonant soit maintenue en contact avec l’élément de maintien. Lorsque le cordeau détonant est activé, une onde de choc se propage à très grande vitesse dans le cordeau détonant et provoque la rupture de la structure à découper. La rupture sera d’autant plus facilitée et importante que la surface au contact direct de la structure à découper est grande. Ainsi, du fait de la forme oblongue du cordeau et du maintien de l’une de ses surfaces allongées au contact intime de la structure à découper, on obtiendra une découpe performante dans la direction perpendiculaire à la surface allongée du cordeau, c’est-à-dire dans le sens de l’axe de symétrie de plus petite longueur du cordeau. Ainsi, la forme plate et les dimensions réduites du cordeau permettent de l’intégrer facilement à un dispositif, y compris dans le cas d’un dispositif annulaire de faible diamètre, tout en conservant une puissance de découpe importante. Comme la découpe de la structure ne s’effectue pas par projection d’un jet, qui nécessite une distance de recul, l’encombrement lié au dispositif pyrotechnique est faible. En outre, aucune fragilisation préalable de la structure à découper n’est nécessaire. Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’enveloppe du cordeau détonant est réalisée dans un métal dont le module d’Young est inférieur à 90 MPa. Ainsi, l’enveloppe du cordeau détonant est plus souple et améliore encore la capacité du cordeau détonant à être courbée. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’enveloppe du cordeau détonant est réalisée en aluminium. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le mélange explosif comprend de l’octocire. Ainsi, le mélange explosif comprend de l’octogène et de la cire. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’élément de maintien est réalisé dans le même matériau que la structure à découper. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’épaisseur de l’élément de maintien correspond à entre 90% et 110% de l’épaisseur de la structure à découper dans le prolongement de l’axe de symétrie de plus petite longueur. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité appartenant à l’élément de maintien forment une surface dérivable en tout point. Ainsi, les parois de la cavité appartenant à l’élément de maintien ne sont pas soumises à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser ledit élément de maintien. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité appartenant à la structure à découper forment une surface dérivable en tout point. Ainsi, les parois de la cavité appartenant à la structure à découper ne sont pas soumises à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser ladite structure à découper. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité forment une surface dérivable en tout point. Ainsi, la totalité des parois de la cavité délimitée par la plaque de maintien et la structure à découper n’est pas soumise à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser l’ensemble, en particulier à la jonction entre la plaque de maintien et la structure à découper. La est une vue partielle d’un ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention. La est une vue en coupe de l’ensemble séparable par découpe pyrotechnique présenté sur la . La est une vue en coupe de l’ensemble séparable par découpe pyrotechnique présenté sur la pendant la détonation du cordeau détonant. La est une vue en coupe de l’ensemble séparable par découpe pyrotechnique présenté sur la après la détonation du cordeau détonant. La est une photographie pendant un essai d’un ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention avant détonation du cordeau détonant. La est une photographie pendant un essai de l’ensemble de la après détonation du cordeau détonant. La est une vue en coupe d’un exemple d’ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention, la structure à découper présentant un épaulement. La est une vue en coupe d’un autre exemple d’ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention, l’élément de maintien présentant une géométrie à faible concentration de contraintes. La est une vue en coupe d’un autre exemple d’ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention, la géométrie de la structure à découper étant modifiée. La est une vue en coupe d’un autre exemple d’ensemble séparable par découpe pyrotechnique selon l’invention, la géométrie de la structure à découper étant modifiée et présentant une géométrie à faible concentration des contraintes. Ensemble séparable par découpe pyrotechnique (1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5), comprenant une structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510), un élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) et un cordeau détonant (130) comportant un mélange explosif entouré par une enveloppe, ledit ensemble (1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5) étant caractérisé en ce que le cordeau détonant (130) présente une section de forme oblongue dont l’axe de symétrie de plus petite longueur (a) s’étend entre une première surface allongée (131) et une deuxième surface allongée (132) opposée à la première surface allongée (131) dudit cordeau détonant (130), le cordeau détonant (130) étant disposé dans une cavité formée entre la structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510) et l’élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) de sorte à ce que la première surface allongée (131) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec la structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510) et que la deuxième surface allongée (132) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec l’élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520). Ensemble séparable selon la revendication 1, dans lequel l’enveloppe du cordeau détonant (130) est réalisée dans un métal dont le module d’Young est inférieur à 90 MPa. Ensemble séparable selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’enveloppe du cordeau détonant (130) est réalisée en aluminium. Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le mélange explosif comprend de l’octocire. Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) est réalisé dans le même matériau que la structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510). Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel l’épaisseur de l’élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) correspond à entre 90% et 110% de l’épaisseur (e) de la structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510) dans le prolongement de l’axe de symétrie de plus petite longueur (a). Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les parois de la cavité appartenant à l’élément de maintien (120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520) forment une surface dérivable en tout point. Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les parois de la cavité appartenant à la structure à découper (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510) forment une surface dérivable en tout point. Ensemble séparable selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les parois de la cavité forment une surface dérivable en tout point.