CH543065A - Device for electrically igniting the explosive charge of a projectile - Google Patents

Device for electrically igniting the explosive charge of a projectile

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CH543065A
CH543065A CH1302171A CH1302171A CH543065A CH 543065 A CH543065 A CH 543065A CH 1302171 A CH1302171 A CH 1302171A CH 1302171 A CH1302171 A CH 1302171A CH 543065 A CH543065 A CH 543065A
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piezoelectric element
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CH1302171A
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Sarmac Sa
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42CAMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C11/00Electric fuzes
    • F42C11/02Electric fuzes with piezo-crystal

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)

Description

  

  
 



   La présente invention a pour objet un dispositif de mise à feu électrique de la charge explosive d'un projectile comprenant un générateur électrique présentant un élément piézo-électrique branché en sérine dans le circuit d'allumage d'une amorce électrique de mise à feu de la charge explosive et un dispositif de compression de cet élément piézo-électrique agencé de manière à être actionné par les forces dues à la pression du gaz de combustion d'une charge lors du lancement du projectile, caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un dispositif de verrouillage du dispositif de compression dans sa position active pour laquelle l'élément piézoélectrique a été comprimé lors du lancement du projectile et d'autre part un dispositif limiteur de l'effort de compression appliqué à l'élément   piézeélectrique.   



   Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple différentes formes d'exécution du dispositif de mise à feu selon l'invention.



   La fig. 1 illustre en coupe partielle un projectile autopropulsé muni d'un générateur de courant.



   La fig. 2 illustre en coupe une variante du générateur de courant.



   La fig. 3 est une coupe partielle du générateur d'une seconde forme d'exécution.



   Le projectile illustré comprend dans le circuit d'alimentation électrique de l'amorce électrique de la charge explosive, un interrupteur, normalement ouvert, et qui est fermé par l'impact du projectile. Cet interrupteur est réalisé par une double coiffe entourant la partie frontale du projectile, chaque enveloppe étant conductrice de l'électricité et isolée par rapport à l'autre enveloppe.



   Chacune de ces enveloppes constitue   l'un    des contacts de l'interrupteur branché dans le circuit d'alimentation de l'amorce électrique. Ainsi on voit que cette amorce ne peut être alimentée en courant électrique que si les deux enveloppes viennent en contact à la suite d'une déformation mécanique due à l'impact du projectile.



   Le projectile comporte une double ogive ou double coiffe formée de deux enveloppes 1, 2 situées l'une à l'intérieur de l'autre.



  Toutes deux sont en un matériau conducteur de l'électricité, par exemple en métal ou en matière plastique recouverte d'une couche conductrice et sont isolées l'une par rapport à l'autre. L'enveloppe interne 2 est reliée électriquement à une pièce de contact 3 connectée à un pôle d'une amorce ou détonateur électrique tandis que l'enveloppe exteme I est reliée à la masse du projectile.



   Situé dans l'axe du projectile, se trouve le générateur de couran
 Dans la forme d'exécution illustrée, le générateur de courant forme un ensemble amovible vissé dans l'extrémité arrière d'un manchon 4 entourant la charge explosive du projectile. Ce générateur de courant est donc situé immédiatement en avant de la charge propulsive contenue dans une douille 5 également vissée sur l'extrémité arrière du corps 4 du projectile.



   Ce générateur de courant comporte un boîtier 6 présentant un filetage en vue de sa fixation dans le corps 4 et renfermant d'une part un élément piézo-électrique 7 et d'autre part un dispositif de compression de cet élément 7.



   Dans cette forme d'exécution, I'élément piézo-électrique est constitué par une plaquette circulaire ou disque 7 de zirconatetitanate de plomb ou de titanate de baryum par exemple qui, sous l'effet d'une compression axiale, produit une différence de potentiel entre ses deux surfaces planes. D'une façon générale, la plaquette 7 peut être en un quelconque matériau piézo-électrique tel que le quartz, les céramiques piézo-électriques, etc.



   La partie frontale du boitier 6 présente un premier logement tandis que la paroi frontale dudit boitier comporte un perçage axial. La partie avant de ce premier logement ainsi que le perçage axial sont munis d'un revêtement isolant 8 électriquement, par exemple en matière plastique. La   piéce    de contact 3 est fixée dans le perçage axial du boitier 6, et isolée électriquement par rapport à celuici. Cette   piéce    de contact 3 est connectée électriquement à un disque de contact 9 placé dans ledit premier logement et prenant appui contre la face interne de la paroi frontale du boitier 6 par l'intermédiaire du revêtement isolant 8. Ce disque de contact mécanique et électrique présente un diamètre tel qu'il soit ajusté librement dans la partie frontale revêtue du premier logement.



   L'élément piézo-électrique 7 est placé contre le disque de contact 9 et est également centré par le revêtement isolant 8. La face arrière de cet élément piézo-électrique 7, située en retrait du plan arrière de la   piéce    isolante 8, est en contact avec un disque de pression 10 guidé dans l'entrée arrière du premier logement du boîtier 6.



   Ce boitier 6 comporte encore un second logement ou logement arrière, présentant un diamètre supérieur au premier logement, à l'intérieur duquel coulisse axialement un piston creux 11 dont la jupe s'étend vers l'avant à l'intérieur du boîtier 6. Un empilage de rondelles élastiques 12 dont la force de compression est tarée est placé entre la face arrière du disque de pression 10 et la face interne du piston   Il.    Ces rondelles élastiques 12 sont guidées par la jupe du piston 11. Un joint d'étanchéité 13 est placé entre le piston 11 et le boitier 6.



   Il faut noter que le diamètre exteme de la jupe du piston 11 est plus grand que le diamètre inteme du premier logement. renfermant l'élément piézo-électrique 7, de sorte que l'épaulement 14 inteme du boîtier 6 constitue une butée de fin de course pour le piston 11 contre laquelle la jupe de ce piston vient buter en position avancée.



   Ainsi par l'intermédiaire du disque de pression 10, des rondelles 12 et du piston 11, la face arrière de l'élément piézo-électrique est reliée électriquement au boîtier 6 et donc à la masse du projectile par le corps 4.



   Lorsque le générateur de courant est en position de service, fixé sur un projectile, sa face avant, soit la pièce de contact 3 est reliée élastiquement à un pôle de l'amorce électrique tandis que l'autre pôle de cette amorce vient en contact avec un élément métallique de la partie supérieure du projectile qui le relie électriquement à la coiffe interne 2 de la double ogive de ce projectile.



   Ainsi en position de service dans un projectile, L'amorce électrique destinée à être alimentée par le générateur de courant comprend un pôle en contact électrique avec l'enveloppe interne 2 et un autre pôle en contact électrique avec l'une des faces planes du disque piézo-électrique 7. L'autre face plane de ce disque 7 est elle reliée électriquement à la masse du projectile donc à la coiffe exteme 1 de son ogive.



   Enfin le générateur de courant décrit comporte encore un dispositif de maintien .du piston 11 fixant les positions axiales de repos et de service de ce piston 11. Ce dispositif de maintien est constitué dans cette forme d'exécution par une bague 15 solidaire de l'extrémité de la jupe du piston 11. Cette bague 15 comporte des pattes 16 tendant, sous l'effet de leur élasticité propre, à s'écarter radialement. En position de repos du piston 11, position illustrée, ces pattes sont plaquées contre des plans inclinés 17. formant retenue, pratiqués dans la surface interne du boitier 6.



   Lorsque le piston   1 1    s'est déplacé vers l'avant, les pattes 16 échappent aux plans inclinés 17 correspondants et s'écartent radialement. Les extrémités arrière de ces pattes viennent alors buter contre l'épaulement 18 du boîtier 6 et interdisent le recul du piston 11, sous l'action de l'élasticité des rondelles comprimées 12, ce piston 11 est alors maintenu dans sa position de service avancée.

 

   Grâce à ce dispositif de maintien, le piston est verrouillé après le départ du coup en position avancée, maintenant l'élément pié   zodectrique    dans son état comprimé pour lequel ses faces frontales sont portées à des potentiels électriques différents.



   Il est à noter que par l'élasticité propre des pattes 16 de la bague 15, il est possible de régler la force axiale nécessaire pour déplacer le piston de sa position de repos illustrée jusque dans sa position de service avancée à une valeur désirée.



   Dans la forme d'exécution illustrée à la fig. 1, un organe de
 verrouillage 19 verrouille le boîtier 6 en position de service sur le
 corps 4.  



   Le fonctionnement du générateur de courant décrit est le suivant:
 Au repos, c'est-à-dire pendant son stockage, son transport et d'une façon générale avant le départ du coup, le projectile est désamorcé. En effet le générateur de courant, étant dans sa position inactive illustrée, I'élément piézo-électrique 7 n'est pas comprimé et ne fournit aucun courant ou différence de potentiel. Ainsi même si par inavertance les deux coiffes 1, 2 devaient se toucher sous l'effet d'un choc, la charge explosive du projectile ne serait pas mise à feu.



   Au moment du départ du coup, la pression des gaz de combustion de la charge propulsive dans la chambre de combustion adjacente à la face arrière du générateur de courant, provoque le déplacement vers l'avant, et contre l'action élastique des rondelles 12, du piston 11. Ce piston 11 vient buter contre l'épaulement 14 de sorte que l'élément piézo-électrique 7 est mis sous pression, cette pression étant déterminée par la compression des rondelles tarées 12. Grâce à la limitation de la course du piston 11, I'élément piézo-électrique ne peut pas être endommagé par une compression trop violente. Lorsque la pression a diminué dans la chambre de combustion, le piston 11 est maintenu dans sa position avancée par le dispositif de maintien 17, 18 de sorte que l'élément piézo-électrique 7 est maintenu dans son état comprimé.



  Du fait de ces caractéristiques, les faces opposées de l'élément 7 sont portées'à des potentiels différents et un courant électrique a tendance à s'écouler dans le circuit d'allumage de l'amorce électrique. La valeur de la différence de potentiel et donc du courant pouvant être envoyé, dépend des caractéristiques de.l'élément 7 et de la force de compression de celui-ci.



   Le courant d'allumage ne peut toutefois pas circuler puisque le circuit d'excitation de l'amorce électrique est interrompu par l'espace séparant les deux coiffes 1, 2.



   Au moment de l'impact du projectile, les deux coiffes 1, 2 viennent en contact et le circuit d'excitation de l'amorce électrique est fermé. Un courant électrique, dépendant de la différence de potentiel créée entre les faces de l'élément 7, provoque alors l'allumage de l'amorce électrique et par conséquent la mise à feu de la charge explosive du projectile.



   La fig. 2 illustre une variante du générateur de courant décrit dont le boitier est formé de deux parties 6a, 6b vissées l'une sur l'autre. La partie 6a de ce boîtier renferme comme dans la première forme d'exécution, la pièce isolante 8, le disque de contact 9, I'élément piézo-électrique 7, le disque de pression 10 et la pièce de contact 3.



   La partie 6b de ce boitier présente un alésage de grand diamètre 20, dans lequel sont disposées les rondelles élastiques 12 du type Belleville, débouchant dans un alésage de plus faible diamètre 21 à l'intérieur duquel le piston de compression   1 1    coulisse librement. Ce piston comporte un corps et une tête   lia    formée par une vis vissée axialement dans ce corps. Un tournage 22 ménage une gorge annulaire sur une certaine partie de ce piston dont une des faces latérales est constituée par la face inférieure de la vis formant la tête   1 la.   



   Le dispositif de maintien de ce piston en position avancée ou de service est constitué ici par une bague élastique 23, tendant à s'écarter, placée dans la gorge formée par le tournage 22.



   En position de repos ou de recul illustré, cette bague 23 est maintenue dans ladite gorge par une butée annulaire 24 de la pièce 6b du boîtier. La position axiale de repos du piston 11 est celle pour laquelle il est appliqué par les rondelles élastiques 12, contre un circlips 25 introduit dans une gorge de la partie 6b du boîtier.



   Lorsque le piston   1 1    est déplacé vers l'avant contre l'action des rondelles élastiques, sa course d'avance est limitée par l'entrée en contact d'une saillie annulaire 26 avec la face inférieure de la butée annulaire 24, ainsi toute détérioration de l'élément 7 est évitée et la compression que celui-ci subit est calibrée par les rondelles 12.



   Simultanément, la bague ressort 23 échappe à la paroi latérale de la butée annulaire 24 et s'expand sous l'effet de son élasticité propre. Ainsi la tranche inférieure de cette bague vient reposer sur la face supérieure de la butée annulaire 24 fixant le piston dans sa position avancée.



   Le fonctionnement de cette variante est identique à celui de la première forme d'exécution.



   Il est bien évident que de nombreuses variantes peuvent être conçues en modifiant la forme des pièces constitutives de ce générateur de courant sans sortir du cadre de la protection revendiquée. Notamment le piston et le boitier pourraient être différents.



   La seconde forme d'exécution du générateur de courant illustrée à la fig. 3 se différencie des formes d'exécution décrites ci-dessus par le fait que le piston 11 n'est pas déplacé vers l'avant par la pression du gaz due à la combustion de la charge propulsive, mais par un dispositif d'actionnement indépendant permettant notamment d'obtenir un retard de l'armement, c'est-à-dire de la compression de l'élément piézo-électrique, du projectile lors du départ du coup. Ceci permet de réaliser une sécurité de bouche empêchant la mise à feu de la charge explosive du projectile au cas où il rencontrerait un obstacle dans les premiers mètres de sa course.



   Cette forme d'exécution fait usage d'un générateur de courant selon l'une des formes décrites ci-dessus, désigné ci-après par G, qui ne sera donc plus décrit. Le dispositif d'actionnement ou d'armement de ce générateur va être par contre décrit dans ce qui
 suit.



   A l'intérieur de la chambre contenant la charge propulsive se
 trouve un espace 26 fermé, hermétique, à l'abri de la pression des gaz propulsifs. Cet espace 26 peut être délimité par une pièce 27 fixée à la partie du projectile contenant la charge explosive 28 de telle sorte que la face libre du piston 11 soit située dans cet espace.



  A l'intérieur de l'espace 26 est disposée une chambre de pression 29 entourant la face libre du piston   1 1    du générateur de cou
 rant, dans laquelle est montée une amorce ou charge auxiliaire 30.



   La mise à feu de cette charge auxiliaire 30 s'effectue à l'aide d'un percuteur 31 monté   sur,une    masse coulissant à l'intérieur d'un cylindre 32. Cette masse est soumise à l'action d'un ressort 33 tendant à déplacer le percuteur en direction de la charge auxiliaire 30. Un organe de retenue 34 maintient la masse et le percuteur 31 dans une position inactive pour laquelle le percuteur ne touche pas la charge auxiliaire 30 ou son amorce, mais pour laquelle le ressort 33 n'est pas comprimé. Cet organe de retenue est calibré de telle sorte que son action de verrouillage soit surpassée lorsque la force agissant axialement sur le percuteur dépasse une limite fixée à l'avance.



   Le fonctionnement de cette forme d'exécution est le suivant:
 Lors du départ du coup, les forces d'inertie afférant au percuteur 31 et à sa masse sont telles que cette masse est déverrouillée et qu'elle comprime le ressort 33. Cette phase de l'opération d'armement du projectile dure tant que celui-ci subit une accélération suffisante pour vaincre la force du ressort 33. Puis lorsque le projectile a fini son accélération, c'est-à-dire lorsque la charge propulsive est consumée, le percuteur 31, sous l'action du ressort 33, percute l'amorce ou la charge auxiliaire 30 provoquant l'explosion de celle-ci dans la chambre de pression 29. 

  La pression monte donc brusquement dans cette chambre, ce qui provoque le déplacement axial du piston   1 1    et l'activation du générateur de courant et puis la mise à feu de la charge explosive de la façon décrite en référence aux formes d'exécution précédentes.



   Ainsi l'armement, soit la compression de l'élément piézo-élec
 trique 7, s'effectue avec un certain retard lors de la mise à feu du
 projectile de sorte que, même s'il rencontrait un obstacle imprévu
 dans ses premiers mètres de parcours, sa charge explosive ne se
 rait pas mise à feu.



   On voit donc que le générateur de courant proprement dit peut être actionné soit par les gaz de combustion de la charge propulsive, quelle qu'elle soit, soit par un dispositif d'armement per  mettant de réaliser un déplacement axial du piston 11 et la compression de l'élément piézo-électrique 7.



   Il est à noter que dans cette seconde forme d'exécution le dispositif d'actionnement du piston   1 1    est une combinaison de moyens mécanique et pyrotechnique mais que, dans des variantes, ce dispositif pourrait être purement mécanique et comporter si dé
 siré un temporisateur sous la forme d'une minuterie mise en marche par le départ du coup.



   Il est bien évident que le générateur de courant décrit peut équiper n'importe quel type de projectile dont la charge explosive est mise à feu par des moyens électriques. Les caractéristiques principales de ce générateur étant l'utilisation d'un élément piézoélectrique comme source de courant; la mise en état actif, comprimé de cet élément   piézo-électnque    comme conséquence du départ du coup; et enfin que la compression exercée sur cet élément pié   zcélectrique    est limitée, ajustée et maintenue à une valeur prédéterminée.

 

   Il est évident que dans des variantes du générateur de courant décrit, l'empilage de rondelles 12 constituant un organe de transmission élastique entre le piston   1 1    et l'élément piézo-électrique 7, pourrait être remplacé par un ressort, une masse en une matière
 élastique telle que du caoutchouc synthétique ou naturel, ou tout autre organe permettant la transmission d'une compression de va
 leur déterminée pour un déplacement donné du piston 11.



     II    va sans dire que ce type de générateur décrit peut être utilisé avec n'importe quelle arme et quels que soient les projectiles utilises, autopropulsés ou non. 



  
 



   The present invention relates to a device for electric firing of the explosive charge of a projectile comprising an electric generator having a piezoelectric element connected in serine into the ignition circuit of an electric firing primer of the explosive charge and a device for compressing this piezoelectric element arranged so as to be actuated by the forces due to the pressure of the combustion gas of a charge during the launching of the projectile, characterized by the fact that it comprises d 'on the one hand a device for locking the compression device in its active position for which the piezoelectric element was compressed during the launching of the projectile and, on the other hand, a device for limiting the compression force applied to the piezoelectric element.



   The appended drawing illustrates schematically and by way of example different embodiments of the firing device according to the invention.



   Fig. 1 illustrates in partial section a self-propelled projectile provided with a current generator.



   Fig. 2 illustrates in section a variant of the current generator.



   Fig. 3 is a partial section of the generator of a second embodiment.



   The illustrated projectile comprises in the electrical supply circuit of the electric primer of the explosive charge, a switch, normally open, and which is closed by the impact of the projectile. This switch is produced by a double cover surrounding the front part of the projectile, each envelope being electrically conductive and insulated from the other envelope.



   Each of these envelopes constitutes one of the contacts of the switch connected to the supply circuit of the electric primer. Thus it can be seen that this primer can only be supplied with electric current if the two envelopes come into contact following a mechanical deformation due to the impact of the projectile.



   The projectile comprises a double warhead or double cap formed of two envelopes 1, 2 located one inside the other.



  Both are made of an electrically conductive material, for example metal or plastic covered with a conductive layer, and are insulated from one another. The inner casing 2 is electrically connected to a contact piece 3 connected to a pole of an electric primer or detonator while the outer casing I is connected to the mass of the projectile.



   Located in the axis of the projectile, is the current generator
 In the embodiment illustrated, the current generator forms a removable assembly screwed into the rear end of a sleeve 4 surrounding the explosive charge of the projectile. This current generator is therefore located immediately in front of the propellant charge contained in a socket 5 also screwed onto the rear end of the body 4 of the projectile.



   This current generator comprises a housing 6 having a thread for its fixing in the body 4 and containing on the one hand a piezoelectric element 7 and on the other hand a device for compressing this element 7.



   In this embodiment, the piezoelectric element is formed by a circular plate or disc 7 of lead zirconatetitanate or barium titanate for example which, under the effect of axial compression, produces a potential difference. between its two flat surfaces. In general, the wafer 7 can be made of any piezoelectric material such as quartz, piezoelectric ceramics, etc.



   The front part of the housing 6 has a first housing while the front wall of said housing has an axial bore. The front part of this first housing as well as the axial bore are provided with an electrically insulating coating 8, for example of plastic. The contact piece 3 is fixed in the axial bore of the housing 6, and electrically insulated from the latter. This contact piece 3 is electrically connected to a contact disc 9 placed in said first housing and bearing against the internal face of the front wall of the housing 6 by means of the insulating coating 8. This mechanical and electrical contact disc has a diameter such that it fits freely in the coated front part of the first housing.



   The piezoelectric element 7 is placed against the contact disc 9 and is also centered by the insulating coating 8. The rear face of this piezoelectric element 7, located back from the rear plane of the insulating part 8, is in contact with a pressure disc 10 guided in the rear inlet of the first housing of the housing 6.



   This housing 6 also comprises a second housing or rear housing, having a diameter greater than the first housing, inside which a hollow piston 11 slides axially, the skirt of which extends forwards inside the housing 6. A stack of spring washers 12 whose compression force is calibrated is placed between the rear face of the pressure disc 10 and the internal face of the piston II. These elastic washers 12 are guided by the skirt of the piston 11. A seal 13 is placed between the piston 11 and the housing 6.



   Note that the outer diameter of the piston skirt 11 is larger than the inner diameter of the first housing. enclosing the piezoelectric element 7, so that the internal shoulder 14 of the housing 6 constitutes an end-of-travel stop for the piston 11 against which the skirt of this piston abuts in the advanced position.



   Thus by means of the pressure disc 10, the washers 12 and the piston 11, the rear face of the piezoelectric element is electrically connected to the housing 6 and therefore to the mass of the projectile by the body 4.



   When the current generator is in the service position, fixed on a projectile, its front face, that is to say the contact piece 3 is elastically connected to one pole of the electric primer while the other pole of this primer comes into contact with a metallic element of the upper part of the projectile which connects it electrically to the internal cap 2 of the double warhead of this projectile.



   Thus in the service position in a projectile, the electric primer intended to be supplied by the current generator comprises a pole in electrical contact with the internal casing 2 and another pole in electrical contact with one of the flat faces of the disc piezoelectric 7. The other flat face of this disc 7 is electrically connected to the mass of the projectile and therefore to the outer cover 1 of its warhead.



   Finally, the current generator described also comprises a holding device .du piston 11 fixing the axial rest and service positions of this piston 11. This holding device is formed in this embodiment by a ring 15 integral with the end of the skirt of the piston 11. This ring 15 comprises tabs 16 tending, under the effect of their inherent elasticity, to move apart radially. In the rest position of the piston 11, the position shown, these tabs are pressed against inclined planes 17. forming a retainer, formed in the internal surface of the housing 6.



   When the piston 1 1 has moved forward, the tabs 16 escape the corresponding inclined planes 17 and move apart radially. The rear ends of these tabs then abut against the shoulder 18 of the housing 6 and prevent the piston 11 from moving back, under the action of the elasticity of the compressed washers 12, this piston 11 is then maintained in its forward operating position. .

 

   Thanks to this holding device, the piston is locked after the start of the stroke in the advanced position, maintaining the zodectrical piezo element in its compressed state for which its front faces are brought to different electric potentials.



   It should be noted that by the inherent elasticity of the tabs 16 of the ring 15, it is possible to adjust the axial force necessary to move the piston from its illustrated rest position to its advanced operating position to a desired value.



   In the embodiment illustrated in FIG. 1, an organ of
 lock 19 locks the housing 6 in the service position on the
 body 4.



   The operation of the current generator described is as follows:
 At rest, that is to say during its storage, its transport and generally before the start of the shot, the projectile is defused. In fact, the current generator, being in its illustrated inactive position, the piezoelectric element 7 is not compressed and does not supply any current or potential difference. Thus even if the two caps 1, 2 were inadvertently touching each other under the effect of a shock, the explosive charge of the projectile would not be ignited.



   When the blow starts, the pressure of the combustion gases of the propellant charge in the combustion chamber adjacent to the rear face of the current generator, causes the forward movement, and against the elastic action of the washers 12, piston 11. This piston 11 abuts against the shoulder 14 so that the piezoelectric element 7 is pressurized, this pressure being determined by the compression of the calibrated washers 12. Thanks to the limitation of the stroke of the piston 11, the piezoelectric element cannot be damaged by too violent compression. When the pressure has decreased in the combustion chamber, the piston 11 is maintained in its advanced position by the holder 17, 18 so that the piezoelectric element 7 is maintained in its compressed state.



  Because of these characteristics, the opposite faces of the element 7 are brought to different potentials and an electric current tends to flow in the ignition circuit of the electric primer. The value of the potential difference and therefore of the current which can be sent depends on the characteristics of element 7 and on the compressive force thereof.



   However, the ignition current cannot flow since the excitation circuit of the electric primer is interrupted by the space separating the two caps 1, 2.



   At the moment of impact of the projectile, the two caps 1, 2 come into contact and the excitation circuit of the electric primer is closed. An electric current, depending on the potential difference created between the faces of the element 7, then causes the ignition of the electric primer and consequently the ignition of the explosive charge of the projectile.



   Fig. 2 illustrates a variant of the current generator described, the casing of which is formed of two parts 6a, 6b screwed onto one another. As in the first embodiment, part 6a of this housing contains insulating part 8, contact disc 9, piezoelectric element 7, pressure disc 10 and contact part 3.



   Part 6b of this housing has a large diameter bore 20, in which are arranged the spring washers 12 of the Belleville type, opening into a smaller diameter bore 21 within which the compression piston 1 1 slides freely. This piston comprises a body and a head 11a formed by a screw screwed axially into this body. A turning 22 provides an annular groove on a certain part of this piston, one of the side faces of which is constituted by the underside of the screw forming the head 11a.



   The device for maintaining this piston in the advanced or service position is constituted here by an elastic ring 23, tending to move away, placed in the groove formed by the turning 22.



   In the rest or retraction position illustrated, this ring 23 is held in said groove by an annular stop 24 of part 6b of the housing. The axial rest position of the piston 11 is that for which it is applied by the elastic washers 12, against a circlip 25 introduced into a groove of the part 6b of the housing.



   When the piston 1 1 is moved forward against the action of the spring washers, its advance stroke is limited by the entry into contact of an annular projection 26 with the underside of the annular stop 24, thus any damage to element 7 is avoided and the compression to which it is subjected is calibrated by washers 12.



   Simultaneously, the spring ring 23 escapes from the side wall of the annular stop 24 and expands under the effect of its own elasticity. Thus the lower edge of this ring comes to rest on the upper face of the annular stop 24 fixing the piston in its advanced position.



   The operation of this variant is identical to that of the first embodiment.



   It is obvious that many variants can be designed by modifying the shape of the constituent parts of this current generator without departing from the scope of the claimed protection. In particular the piston and the case could be different.



   The second embodiment of the current generator illustrated in FIG. 3 differs from the embodiments described above by the fact that the piston 11 is not moved forward by the gas pressure due to the combustion of the propellant charge, but by an independent actuator making it possible in particular to obtain a delay in the arming, that is to say in the compression of the piezoelectric element, of the projectile when the shot starts. This makes it possible to achieve muzzle security preventing the firing of the explosive charge of the projectile in the event that it encounters an obstacle in the first meters of its course.



   This embodiment makes use of a current generator according to one of the forms described above, designated hereinafter by G, which will therefore no longer be described. The device for actuating or arming this generator will however be described in what
 follows.



   Inside the chamber containing the propellant charge is
 finds a space 26 closed, hermetic, protected from the pressure of the propellant gases. This space 26 can be delimited by a part 27 fixed to the part of the projectile containing the explosive charge 28 so that the free face of the piston 11 is located in this space.



  Inside the space 26 is arranged a pressure chamber 29 surrounding the free face of the piston 1 1 of the neck generator
 rant, in which is mounted a primer or auxiliary charge 30.



   The firing of this auxiliary charge 30 is carried out using a striker 31 mounted on a mass sliding inside a cylinder 32. This mass is subjected to the action of a spring 33. tending to move the striker in the direction of the auxiliary load 30. A retaining member 34 maintains the mass and the striker 31 in an inactive position for which the striker does not touch the auxiliary load 30 or its primer, but for which the spring 33 is not compressed. This retaining member is calibrated so that its locking action is overridden when the force acting axially on the striker exceeds a limit fixed in advance.



   The operation of this embodiment is as follows:
 When the shot is fired, the inertia forces relating to the firing pin 31 and to its mass are such that this mass is unlocked and that it compresses the spring 33. This phase of the projectile arming operation lasts as long as that -ci undergoes sufficient acceleration to overcome the force of the spring 33. Then when the projectile has finished its acceleration, that is to say when the propellant charge is consumed, the striker 31, under the action of the spring 33, strikes the primer or the auxiliary charge 30 causing the explosion thereof in the pressure chamber 29.

  The pressure therefore rises sharply in this chamber, which causes the axial displacement of the piston 11 and the activation of the current generator and then the firing of the explosive charge in the manner described with reference to the previous embodiments.



   Thus the armament, that is to say the compression of the piezoelectric element
 trique 7, takes place with a certain delay when firing the
 projectile so that, even if it encountered an unforeseen obstacle
 in its first meters of course, its explosive charge does not
 would not ignite.



   It can therefore be seen that the current generator itself can be actuated either by the combustion gases of the propellant charge, whatever it is, or by an arming device making it possible to achieve an axial displacement of the piston 11 and the compression. of the piezoelectric element 7.



   It should be noted that in this second embodiment the device for actuating the piston 1 1 is a combination of mechanical and pyrotechnic means but that, in variants, this device could be purely mechanical and comprise if de
 Siré a timer in the form of a timer started by the start of the stroke.



   It is obvious that the current generator described can equip any type of projectile whose explosive charge is ignited by electrical means. The main characteristics of this generator being the use of a piezoelectric element as a current source; the active, compressed state of this piezoelectric element as a consequence of the start of the blow; and finally that the compression exerted on this piezoelectric element is limited, adjusted and maintained at a predetermined value.

 

   It is obvious that in variants of the current generator described, the stack of washers 12 constituting an elastic transmission member between the piston 1 1 and the piezoelectric element 7, could be replaced by a spring, a mass in one matter
 elastic such as synthetic or natural rubber, or any other member allowing the transmission of a compression of va
 their determined for a given displacement of the piston 11.



     It goes without saying that this type of generator described can be used with any weapon and whatever the projectiles used, self-propelled or not.

 

Claims (1)

REVENDICATION CLAIM Dispositif de mise à feu électrique de la charge explosive d'un projectile comprenant un générateur électrique présentant un élément piézo-électrique branché en série dans le circuit d'allumage d'une amorce électrique de mise à feu de la charge explosive et un dispositif de compression de cet élément piézo-électrique agencé de manière à être actionné par les forces dues à la pression du gaz de combustion d'une charge lors du lancement du projectile, ca caractérisé par le fait qu'il comporte d'une part un dispositif de ver rouillage (15, 16, 17, 18; 23) du dispositifde compression (10, 11, 12) dans sa position active pour laquelle l'élément piézo-électrique (7) a été comprimé lors du lancement du projectile, et d'autre part un dispositif limiteur (14; Device for electric firing of the explosive charge of a projectile comprising an electric generator having a piezoelectric element connected in series in the ignition circuit of an electric primer for firing the explosive charge and a device for compression of this piezoelectric element arranged so as to be actuated by the forces due to the pressure of the combustion gas of a charge during the launching of the projectile, ca characterized by the fact that it comprises on the one hand a rusting worm (15, 16, 17, 18; 23) of the compression device (10, 11, 12) in its active position for which the piezoelectric element (7) was compressed during the launching of the projectile, and on the other hand a limiting device (14; 24) de l'effort de compression appliqué à l'élément piézo-électrique (7). 24) of the compressive force applied to the piezoelectric element (7). SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que le dispositif de compression comporte un piston (Il) agissant par l'intermédiaire d'un organe de transmission élastique (12) sur l'élément piézo-électrique. SUB-CLAIMS 1. Device according to claim, characterized in that the compression device comprises a piston (II) acting by means of an elastic transmission member (12) on the piezoelectric element. 2. Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif de verrouillage comporte un organe élastique (16; 23) verrouillant le piston dans sa position active. 2. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the locking device comprises an elastic member (16; 23) locking the piston in its active position. 3. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que la course de déplacement du piston (Il) est limitée par une butée (14; 24) pour assurer la limitation de la compression de l'élément piézo-électrique (7) à une valeur prédéterminée déterminée par l'organe de transmission élastique (12). 3. Device according to sub-claim 2, characterized in that the displacement stroke of the piston (II) is limited by a stop (14; 24) to ensure the limitation of the compression of the piezoelectric element (7 ) to a predetermined value determined by the elastic transmission member (12). 4. Dispositif selon la sous-revendication 2, caractérisé par le fait que le dispositif de verrouillage est agencé de manière à réaliser également un verrouillage (16, 17) du piston (Il) dans sa position inactive tant que la force agissant sur ce piston reste inférieure à une valeur préétablie. 4. Device according to sub-claim 2, characterized in that the locking device is arranged so as to also achieve a locking (16, 17) of the piston (II) in its inactive position as long as the force acting on this piston remains below a preset value. 5. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que cet organe de transmission élastique est constitué par un empilage de rondelles élastiquement déformables (12). 5. Device according to sub-claim 3, characterized in that this elastic transmission member is constituted by a stack of elastically deformable washers (12). 6. Dispositif selon la revendication, caractérisé par le fait que l'élément piezo-électrique (7) est pris en sandwich entre deux disques (9, 10) dont l'un au moins coulisse librement dans le sens axial. 6. Device according to claim, characterized in that the piezoelectric element (7) is sandwiched between two discs (9, 10), at least one of which slides freely in the axial direction. 7. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait qu'un des pôles de l'amorce électrique est branché électriquement à l'une des surfaces actives de l'élément piézo-électrique, L'autre surface active de cet élément étant reliée à la masse du projectile. 7. Device according to sub-claim 3, characterized in that one of the poles of the electric starter is electrically connected to one of the active surfaces of the piezoelectric element, The other active surface of this element being connected to the mass of the projectile. 8. Dispositif selon les sous-revendications 5 et 7, caractérisé par le fait que cette autre surface active de l'élément piézo-électrique est reliée à la masse du projectile par l'intermédiaire du piston (Il) et de l'organe de transmission élastique (12). 8. Device according to sub-claims 5 and 7, characterized in that this other active surface of the piezoelectric element is connected to the mass of the projectile by means of the piston (II) and of the member of elastic transmission (12). 9. Dispositif selon la revendication ou l'une des sous-revendications précédentes, caractérisé par le fait que le dispositif de compression est agencé de manière à être soumis à l'action de la pression du gaz de combustion de la charge propulsive du projectile. 9. Device according to claim or one of the preceding sub-claims, characterized in that the compression device is arranged so as to be subjected to the action of the pressure of the combustion gas of the propellant charge of the projectile. 10. Dispositif selon la revendication ou l'une des sous-revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le dispositif de compression est soumis à l'action d'un dispositif d'actionnement annexe (29 à 34) commandé par le tir du projectile. 10. Device according to claim or one of sub-claims 1 to 8, characterized in that the compression device is subjected to the action of an auxiliary actuating device (29 to 34) controlled by the shot. of the projectile. 11. Dispositif selon la sous-revendication 10, caractérisé par le fait que ce dispositif d'actionnement annexe comporte d'une part une chambre de pression (29) renfermant une charge auxiliaire (30) et d'autre part un percuteur (31) soumis à l'action d'un ressort (33) pour la mise à feu de cette charge auxiliaire: 12. Dispositif selon la sous-revendication 11, caractérisé par le fait que la pression des gaz issue de la combustion de cette charge auxiliaire provoque la compression de l'élément piézo-électrique. 11. Device according to sub-claim 10, characterized in that this auxiliary actuating device comprises on the one hand a pressure chamber (29) containing an auxiliary charge (30) and on the other hand a striker (31) subjected to the action of a spring (33) to ignite this auxiliary load: 12. Device according to sub-claim 11, characterized in that the gas pressure resulting from the combustion of this auxiliary charge causes the compression of the piezoelectric element. 13. Dispositif selon la sous-revendication 12, caractérisé par le fait que le percuteur (31) est agencé de manière à être armé par l'accélération du projectile lors du départ du coup. 13. Device according to sub-claim 12, characterized in that the firing pin (31) is arranged so as to be armed by the acceleration of the projectile when the shot is fired. 14. Dispositif selon la sous-revendication 3, caractérisé par le fait que le piston de compression (Il) est creux et contient au moins partiellement l'organe de transmission élastique (12). 14. Device according to sub-claim 3, characterized in that the compression piston (II) is hollow and at least partially contains the elastic transmission member (12).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2379044A1 (en) * 1977-01-26 1978-08-25 Diehl IGNITION VOLTAGE GENERATOR FOR ROCKET ROCKET
EP0098640A1 (en) * 1982-06-29 1984-01-18 Mefina S.A. Projectile fuze firing means

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