Dispositif électropyrotechnique destiné à déclencher le fonctionnement d'un générateur de gaz

Abstract

 L'invention concerne un système mettant en oeuvre un dispositif électropyrotechnique destiné à déclencher séquentiellement le fonctionnement d'une batterie de générateurs de gaz.
L'allumage des pains de propergol à double base (P) est obtenu au moyen de la combinaison d'un EFI (1) et d'un IFOC, agencée de telle sorte que la barrière étanche (3) entre la cavité (Ca) contenant l'explosif secondaire donneur (2) et la chambre (Ch) aval contenant l'explosif secondaire récepteur n'est autre qu'une partie de l'élément de fermeture (21) du fond arrière (16) portant les tuyères (12,13), solidaire de la virole (10).
L'électronique de commande de l'EFI (1) est contenue à l'intérieur d'un boîtier (17) coiffant le fond arrière (16) du générateur de poudre, le tout étant fermé par un capot (35).
L'invention s'applique notamment au domaine de l'éjection des sous-­munitions.

Description

[0001] L'invention concerne un système mettant en oeuvre un dispositif électropyrotechnique destiné à déclencher séquen­tiellement le fonctionnement d'une batterie de générateurs de gaz.

[0002] Une des applications de ces systèmes se trouve par exemple dans le domaine de l'éjection des sous-munitions air-sol à partir d'un cargo faisant appel à l'utilisation de gaz formés par des générateurs à poudre. Des difficultés apparaissent lorsque le nombre de générateurs de gaz s'accroît, notamment au niveau de la fiabilité, car les précautions nécessaires pour assurer un taux de fiabilité acceptable deviennent alors très coûteuses en coût et en place.

[0003] Ces deux exigences, augmentation de la fiabilité et diminution de l'encombrement et du poids, ont conduit la Demanderesse, et c'est le but de l'invention, à agencer une combinaison optimisée de moyens.

[0004] La présente invention a pour objet un système mettant en oeuvre un dispositif électropyrotechnique destiné à déclencher le fonctionnement d'un générateur à poudre placé à l'intérieur d'une virole possédant un fond avant et un fond arrière caractérisé en ce que :
- une chambre aval contenant un explosif secondaire récepteur dit IFOC, capable en détonant sous l'action d'une onde de choc de provoquer des flammes entraînant le déclenchement du générateur de poudre et réalisée dans un premier alésage d'un élément de fermeture du fond arrière de la virole qui a une forme d'un tronc de cône, des tuyères débouchant dans la paroi latérale du fond arrière ;
- une cavité amont contenant un explosif secondaire donneur et réalisée dans un deuxième alésage disposé tête-bêche par rapport au premier alésage et séparé de ce dernier par une barrière étanche qui est constituée par une zone de l'élément de fermeture du fond arrière de la virole ;
- une amorce à couche projetée dite EFI engendrant, lorsqu'elle est initiée, une détonation dans la cavité amont et positionnée en vis-à-vis de la cavité amont ;
- un boîtier coiffant le fond arrière et ayant un fond en forme de tronc de cône, complémentaire du tronc de cône du boîtier fond arrière de la virole.

[0005] L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles :

- les figures 1 et 2 sont des coupes selon deux plans orthogonaux d'un système selon l'invention ;

- la figure 3 est un autre exemple de mise en oeuvre d'une combinaison électropyrotechnique conforme à l'invention ;

- la figure 4 est un exemple illustrant le profil d'un pain de poudre servant au chargement des générateurs de gaz équipés d'une combinaison électropyrotechnique selon l'invention ;

- la figure 5 est une illustration d'une grille servant au chargement des générateurs de gaz.

[0006] Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures.

[0007] Comme le montrent les figures 1 et 2, un dispositif électropyrotechnique (E) selon l'invention est essentiellement constitué, pour sa partie allumage, d'une amorce à couche projetée (1), plus connue sous la terminologie anglosaxonne de "EFI" (Exploding Foil Initiator).Celui-ci engendre une détonation dans une cavité amont (Ca) qui contient un explosif secondaire donneur (2). Quand ce dernier détone, il engendre une onde de choc qui se propage à travers une barrière étanche (3) vers une chambre aval (Ch) contenant un explosif secondaire récepteur (4), capable en détonant de provoquer des flammes qui, à leur tour, provoquent la combustion du chargement de poudre (P) du générateur de gaz (g) concerné. L'allumeur du générateur de gaz est ainsi assuré, conformément à l'invention, au moyen de la combinaison d'un EFI et d'un IFOC (Inflammateur fonctionnant par onde de choc).

[0008] Une telle combinaison présente l'avantage d'éviter la mise en place dans la chaîne pyrotechnique, comme c'est le cas dans l'art connu, de moyens de sécurité entre les inflammateurs classiques et les charges pyrotechniques. En outre, on évite ainsi l'introduction de moyens électriques à l'intérieur des générateurs de gaz.

[0009] La mise en oeuvre d'un tel dispositif électropyrotechnique (E) selon l'invention est, selon une autre caractéristique de l'invention, intégrable au moins partiellement dans la structure même du générateur de gaz (g). Il en résulte un produit fini compact et sûr.

[0010] Selon une autre caractéristique de l'invention, le système décrit est constitué d'un allumeur tel que décrit ci-dessus, capable d'assurer le démarrage correct de la combustion, d'un chargement de propergol à double base ayant un profil et des caractéristiques de combustion tels que la pression se maintienne à une valeur quasi-constante durant toute la durée de la combustion. Un pallet (22) de fermeture est mis en place pour fermer la chambre (ch) de l'IFOC.

[0011] Selon un exemple de réalisation et comme cela est illustré au moyen des figures 1 et 2, le chargement de poudre (P) est réalisé à l'intérieur d'une virole (10) dont le fond avant (15) est hémisphérique et dont le fond arrière (16) qui porte les tuyères (12, 13), est rendu solidaire de la virole (10) au moyen par exemple d'un pas de vis (14). Ce fond arrière (16) a la forme d'un tronc de cône convergent, les tuyères (12) et (13) débouchant dans la paroi latérale de ce tronc de cône. Dans l'exemple décrit, les tuyères sont au nombre de deux, diamétralement opposées, mais ce nombre n'est pas limitatif.

[0012] L'élément fermeture (21) du fond arrière (16) présente au niveau du sommet du tronc de cône deux alésages disposés tête-bêche, l'un délimite le volume de la chambre aval (Ch) contenant l'explosif secondaire récepteur (4), l'autre le volume de la cavité (Ca) contenant l'explosif secondaire donneur (2); une zone de l'élément de fermeture (21) constitue la barrière étanche (3) de l'IFOC, barrière capable de permettre la propagation de l'onde de choc tout en présentant des qualités de résistance mécanique suffisante.

[0013] Le fond arrière (16) est coiffé d'un boîtier en matière plastique métallisée étanche (17) dont le fond (18) est lui aussi en forme de tronc de cône, complémentaire du tronc de cône convergent défini précédemment.

[0014] Les deux extrémités de ces deux troncs de cônes s'emboîtent l'une dans l'autre, emprisonnant la cavité (Ca) contenant l'explosif secondaire donneur (2). Le couvercle (30) de ce boîtier (17) maintient en position l'EFI (1) posé sur le sommet du tronc de cône du boîtier (17). Ce dernier contient l'électronique de commande (non représentée) qui est alimentée à travers sa paroi, via des filtres (31) et des moyens de traversée étanche (37), au moyen d'une liaison électrique (32) elle-­même reliée à un séquenceur non représenté. Ce boîtier (17) est posé sur un coussin (33) jouant le rôle d'amortisseur tandis qu'un jeu de joints (34) assure l'étanchéité à tous les niveaux. Le boîtier est réalisé par exemple en matière plastique métallisée et constitue un logement idéal pour l'électronique de commande de l'EFl (1).

[0015] Le tout est fermé par un capot (35) rendu solidaire du fond arrière (16) par tous moyens connus tels qu'un système de vis (40). On a représenté sur ces figures un seul générateur mais, comme cela a été dit précédemment, l'invention s'applique plus particulièrement lorsque ces générateurs sont regroupés en batterie.

[0016] La figure 3 illustre un autre exemple de réalisation de la combinaison (EFI-IFOC) intégré dans le fond arrière (16) porte-tuyères. On y retrouve comme précédemment les deux alésages délimitant la cavité amont (Ca), la chambre aval (Ch) et la barrière étanche (3), mais dans cette forme de réalisation, l'EFI (1) est directement rendu solidaire du fond arrière (16) porte-tuyères, au moyen par exemple d'un filetage (60). Une telle architecture contribue à rendre l'ensemble encore plus compact.

[0017] Comme le montrent la figure 4 et la figure 5, le chargement de propergol est constitué de sept pains de poudre (P) dont le profil de combustion est en étoile (figure 3). Ces pains de poudre (propergol à double base) sont maintenus à l'aide de deux grilles métalliques (50) munies de griffes de coincement (55) et d'éléments d'écartement (56).

[0018] Comme cela a déjà été dit précédemment dans une architecture telle que décrite conformément à l'invention, on assure un allumage du propergol, dont la combustion se fait à pression constante, sans devoir introduire de moyens électriques à l'intérieur de la charge. L'allumage nécessite la mise en oeuvre uniquement d'explosifs secondaires, ce qui contribue à la fiabilité du système. Le fait de faire appel à la combinaison d'un EFI et d'un IFOC permet en outre d'intégrer ces moyens ainsi que les moyens de commande électronique de l'EFI (1) à l'intérieur de la structure générale du générateur de gaz (g) et ceci sans risque de passage de gaz étant donné l'existence du capot (35) d'une part et de l'élément de fermeture (21) d'autre part, élément qui assure une seconde fonction, à savoir celle de propager l'onde de choc au niveau de la barrière étanche (3) de l'IFOC.

[0019] Les moyens de commande électronique sont compactés au maximum à l'intérieur d'un boîtier lui-même situé à l'intérieur de la structure générale du générateur de gaz.

[0020] L'invention s'applique chaque fois qu'une batterie de générateurs est mise en oeuvre, comme c'est le cas dans le domaine de l'éjection des sous-munitions air-sol à partir d'un cargo.

Revendications

1. Système mettant en oeuvre un dispositif électropyrotechnique destiné à déclencher le fonctionnement d'un générateur à poudre (P) placé à l'intérieur d'une virole (10) possédant un fond avant (15) et un fond arrière (16) caractérisé en ce qu'il comporte :
- une chambre aval (Ch) contenant un explosif secondaire récepteur (4) dit IFOC, capable en détonant sous l'action d'une onde de choc de provoquer des flammes entraînant le déclenchement du générateur de poudre (P) et réalisée dans un premier alésage d'un élément de fermeture (21) du fond arrière (16) de la virole qui a une forme d'un tronc de cône, des tuyères (12, 13) débouchant dans la paroi latérale du fond arrière (16) ;
- une cavité amont (Ca) contenant un explosif secondaire donneur (2) et réalisée dans un deuxième alésage disposé tête-bêche par rapport au premier alésage et séparé de ce dernier par une barrière étanche qui est constituée par une zone de l'élément de fermeture (21) du fond arrière (16) de la virole (10) ;
- une amorce a couche projetée (1) dite EFI engendrant, lorsqu'elle est initiée, une détonation dans la cavité amont (Ca) et positionnée en vis-à-vis de la cavité amont (Ca) ;
- un boîtier (17) coiffant le fond arrière (16) et ayant un fond (18) en forme de tronc de cône, complémentaire du tronc de cône du boîtier fond arrière (16) de la virole (10).

2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (17) possède un couvercle (30) qui enserre l'EFI (1) disposé entre ce couvercle et le sommet du tronc de cône du boîtier (17).

3. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'EFI est rendu solidaire du sommet du fond arrière (16) de la virole (10).

4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une électronique de commande de l'EFI (1) est contenue à l'intérieur du boîtier (17).

5. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un capot (35) recouvre l'ensemble constitué par le boîtier (17), l'EFI (1), l'IFOC, la virole (10) et le fond arrière (16).

6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un chargement de la virole (10) est réalisé au moyen d'une plurallté de pains de poudre (P) à double base dont un profil en étoile et une composition assurent une pression quasi-constante durant le temps de combustion.

7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que les pains de poudre (P) sont maintenus par un couple de grilles métalliques (50).

8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux tuyères diamétralement opposées débouchent dans la paroi latérale du fond arrière (16).

Dessins