Dispositif de selection et de déclenchement de circuit de mise à feu

Abstract

 L'invention permet le déclenchement sélectif, simultané, de détonateurs à haute énergie, n'utilisant pas de composition pyrotechnique sensible, tels que détonateurs à fil explosé ou à couche projetée.
Le dispositif comprend pour chacun des détonateurs (1), une chaîne de déclenchement électrique (4) comportant un condensateur permettant de délivrer une énergie suffisante pour déclencher chacun des détonateurs. Il comprend une source d'énergie unique génératrice d'une impulsion et un unique interrupteur (2) pour appliquer l'impulsion à chaque chaîne de déclenchement électrique (4). Des moyens de mise hors service (7) de la chaîne correspondante sont mis en oeuvre avant la commutation de l'interrupteur, de manière à rendre inopérants les détonateurs à ne pas déclencher.
Applications aux charges militaires.

Description

[0001] L'invention concerne le déclenchement sélectif, simultané ou séquentiel, de détonateurs à haute énergie, n'utilisant pas de composition pyrotechnique sensible, tels que détonateurs à fil explosé ou à couche projetée.

[0002] Dans le domaine des charges militaires, on éprouve le besoin de moduler la mise à feu de la charge, en fonction de la cible, et ceci au dernier moment, en fonction de la position, de la nature et de la vitesse de déplacement de la cible à atteindre. Ceci peut être obtenu en disposant préalablement dans la charge explosive plusieurs détonateurs, et en sélectionnant au dernier moment le ou les détonateurs à déclencher en fonction du résultat à obtenir. Ce choix doit s'opérer lorsque les paramètres des trajectoires terminales sont connus, c'est-à-dire à l'instant précédant de très peu la commande de l'explosion de la charge.

[0003] De plus, le déclenchement quasiment simultané de plusieurs détonateurs est difficile à obtenir.

[0004] On connaît l'intérêt des détonateurs du type à fil explosé ou à couche projetée, ne nécessitant pas l'interruption de la chaîne pyrotechnique dans l'amorçage des charges explosives. On connaît en outre, des dispositifs de commutation de l'énergie utile dans ce type de détonateur. Il s'agit de dispositifs appelés éclateurs, commandés par une impulsion électrique haute tension. Il consiste à décharger, par une impulsion de commande délivrée par un transformateur d'impulsions basse tension - haute tension, un condensateur chargé à haute tension. Lorsque plusieurs points d'amorçage sont nécessaires, le procédé consiste à utiliser plusieurs de ces circuits identiques. Ces différents points servent, comme décrit précédemment, à moduler la mise à feu de la charge explosive.

[0005] Ce procédé permet le déclenchement des détonateurs selon un séquencement donné, mais présente certains inconvénients, qui sont :
- la nécessité d'utiliser plusieurs circuits éclateurs, un pour chaque point, ce qui conduit à des augmentations importantes de coût et une diminution de la fiabilité ;
- la difficulté d'obtenir la synchronisation précise du fonctionnement des éclateurs, permettant l'obtention de la simultanéité du fonctionnement désiré avec un écart de temps entre les différents moments de déclenchement, appelé "gitter", de l'ordre de quelques 10⁻⁷ secondes ;
- le stockage d'une quantité suffisante d'énergie pour le déclenchement de chaque détonateur.

[0006] Le but de l'invention est de remédier à ces différents inconvénients, en proposant un circuit de mise à feu sélectif, avec déclenchement ultra rapide, simultané et sélectif d'un nombre déterminé de détonateurs.

[0007] En conséquence, l'objet de l'invention est un dispositif de sélection et de déclenchement sélectif de détonateur, comprenant pour chacun des détonateurs, une chaîne de déclenchement électrique pour communiquer à chaque détonateur une impulsion électrique de mise à feu, le dispositif comportant une source d'énergie unique génératrice de la dite impulsion, un unique interrupteur pour appliquer la dite impulsion aux dites chaînes de déclenchement électrique et des moyens de mise hors service de la chaîne correspondante mis en oeuvre avant la commutation de l'interrupteur, de manière à rendre inopérante les détonateurs à ne pas déclencher, le dispositif étant caractérisé en ce que chaque chaîne de déclenchement comporte un condensateur permettant de délivrer à chaque détonateur une énergie suffisante pour leur déclenchement.

[0008] L'invention et ses caractéristiques seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit, et qui est annexée des figures représentant respectivement :

- Fig.1, un schéma relatif au principe de fonctionnement du dispositif selon l'invention ;

- Fig.2, un schéma du dispositif selon l'invention, avec des moyens mécaniques de mise hors services ;

- Fig.3, un schéma électrique d'une réalisation du dispositif selon l'invention, avec des moyens électriques de mise hors service des chaînes de mise à feu.

[0009] En référence à la figure 1, le dispositif selon l'invention s'applique à plusieurs détonateurs 1, dont le nombre n'est pas limité à trois. Ces détonateurs sont du type à couche projetée, et ont le fonctionnement suivant. Ils utilisent une pastille métallique posée sur un câble électrique conducteur plat, de très faible self-inductance. Une impulsion de courant de courte durée, mais d'une intensité considérable, de plusieurs milliers d'ampères, traverse le conducteur et projette à grande vitesse la pastille dans une direction perpendiculaire au conducteur. Dans cette direction est placée une ou plusieurs compositions pyrotechniques pouvant être initiées par le choc de la pastille, et pouvant initier un dispositif pyrotechnique, ou une charge explosive. Avec ce type de détonateur, aucune interruption préalable de la chaîne pyrotechnique n'est exigée.

[0010] Selon l'invention, on utilise une seule source d'énergie 6 et un seul interrupteur 2.

[0011] La sélection du ou des détonateurs à faire fonctionner au même moment, s'effectue à l'aide de moyens de mise hors service 7, symbolisés par des paires de ciseaux, et placés chacun sur une chaîne de mise à feu 4, en aval du condensateur et en amont du détonateur à inhiber. Le principe de fonctionnement du dispositif consiste pour l'opérateur à sélectionner au préalable le ou les détonateurs qu'il désire faire fonctionner en fonction des circonstances du moment. Pour cela, il déclenche les moyens de mise hors service 7 correspondant aux détonateurs à ne pas faire fonctionner, pour provoquer une dégradation suffisante des chaînes de transmission 4 correspondantes.

[0012] Ensuite, au moment désiré, il envoie le signal F d'ordre de mise à feu, pour fermer l'interrupteur 2, se trouvant en temps normal ouvert. L'impulsion produite par le générateur de courant 6 atteint les détonateurs, sélectionnés auparavant, au même moment, ceux-ci agissant simultanément sur la charge explosive.

[0013] Sur la figure 2, sont représentés les moyens de mise hors service sous la forme de percuteurs symbolisés par des flèches 30. Ceux-ci peuvent être à impact mécanique, à amorce pyrotechnique ou être du type mécanique, mais commandé pyrotechniquement, par exemple par micro-piston ou un micro-percuteur. Chaque percuteur est appliqué sur une chaîne de mise à feu 31 repliée sur elle-même, entre un condensateur chargé 32 et le détonateur 1 dans le but de la court-circuiter.

[0014] L'interrupteur et le générateur du signal de mise à feu F peuvent être réalisés par un éclateur 22 commandé par une impulsion électrique F de très haute tension. Une deuxième solution consiste à utiliser un perforateur diélectrique commandé pyrotechniquement. L'impulsion est fournie par un condensateur 50, se déchargeant au travers d'un transformateur 51 basse tension-haute tension.

[0015] Une perforation pyrotechnique à commande rapide, permet une détérioration locale de la ligne suffisante pour courtcircuiter la ligne, et pour interdire la propagation d'énergie au détonateur. Ce perforateur peut être de très petites dimensions et à faible consommation de courant. D'autres dispositifs de mise hors service sont envisagés.

[0016] La figure 3 propose une réalisation électrique de l'invention, les détonateurs étant repérés 10, le générateur de courant symbolisé par la source de courant 11, et les trois condensateurs étant repérés 14 ; ces condensateurs 14 sont placés sur une chaîne de déclenchement 21 en aval d'un interrupteur 12 et en amont des moyens de mise hors service 13 et des détonateurs 10. On trouve également des signaux de sélection S₁, S₂ et S₃ des moyens de mise hors service 13. La source de courant 11 est appliquée aux condensateurs 14 et les maintient chargés. L'interrupteur 12 étant connecté entre la sortie des condensateurs 14 et la sortie des détonateurs 10, ceux-ci se déchargent à la fermeture de l'interrupteur fournissant une énergie identique suffisante à chaque détonateur, et font ainsi fonctionner les détonateurs 10.

[0017] Les moyens de mise hors service 13 peuvent se composer chacun d'une source de courant 16, d'un transistor 19 commandé par un des signaux de sélection et connecté à la sortie de la source de courant 16, pour appliquer, par l'intermédiaire d'une diode 20, une quantité de courant suffisante à la chaîne de mise à feu 21 pour la rendre inopérante par fusion.

Revendications

1. Dispositif de sélection et de déclenchement sélectif de détonateur (1, 10,), comprenant pour chacun des détonateurs, une chaîne de déclenchement électrique (4,21,31) pour communiquer à chaque détonateur une impulsion électrique de mise à feu, le dispositif comportant une source d'énergie unique (6) génératrice de la dite impulsion, un unique interrupteur (2, 12, 22) pour appliquer la dite impulsion aux dites chaînes de déclenchement électrique et des moyens de mise hors service (7, 13, 30) de la chaîne correspondante mis en oeuvre avant la commutation de l'interrupteur, de manière à rendre inopérants les détonateurs à ne pas déclencher, le dispositif étant caractérisé en ce que chaque chaîne de déclenchement (4, 21, 31) comporte un condensateur (14, 32) permettant de délivrer, à chaque détonateur une énergie suffisante pour leur déclenchement.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le condensateurs (14) est placé en aval de l'interrupteur (12) et en amont des moyens de mise hors service (13) et des détonateur (10).

3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'énergie délivrée à chaque détonateur par les condensateurs (14, 32), est identique.

4. Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les détonateurs (1, 10, 41) sont du type à couche projetée.

5. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de mise hors service (7, 13) sont des circuits électriques générateurs d'impulsions de courant pour fondre la chaîne correspondante (21).

6. Dispositif selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de mise hors service (7, 30) sont du type à impact mécanique pour court-circuiter la chaîne correspondante (21).

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur est un éclateur (22) commandé par une impulsion électrique haute tension (F).

Dessins