L'objet de la présente invention est de présenter une fusée de projectile dont la simplicité des organes de sécurité permet une construction à un prix de revient bien inférieur aux prix des fusées actuelles.
En effet, dans différentes constructions de fusées connues, les organes de sécurité sont commandés par des mécanismes horlogers ou par des systèmes de dash pot à écoulement d'air ou de certains liquides. Ces constructions sont généralement assez compliquées, et la précision demandée dans l'usinage de ces mécanismes entraîne un prix élevé de fabrication.
La fusée de tête pour projectile explosif selon la présente invention comporte un corps surmonté d'un chapeau à l'intérieur duquel sont montés le dispositif de percussion et le dispositif de sécurité de bouche. Cette fusée se distingue par le fait qu'elle comporte un volet porte détonateur monté dans le corps et déplaçable transversalement par rapport à celui-ci sous l'effet d'une action élastique, ce volet comportant un trou borgne coaxial au projectile en position inactive, recevant dans cette position un percuteur, ce dernier maintenant le volet en position inactive, contre son action élastique; par le fait que le percuteur est soumis à une action élastique tendant à l'extraire du trou borgne du volet et à libérer ce dernier;
par le fait que le percuteur est verrouillé dans cette position inactive contre son action élastique par au moins une masselotte soumise à une action élastique de rappel, montée dans l'axe d'une turbine coaxiale au projectile et montée rotative sur le corps de fusée; et par le fait que les pâles de cette turbine s'étendent jusqu'à proximité du chapeau de la fusée, ce chapeau comportant des ouvertures ou prises d'air.
Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de la fusée de tête objet de l'invention.
La figure 1 en est une coupe axiale à l'état inactif de stokkage.
La figure 2 en est une coupe axiale à l'état actif avant le départ des coups.
La figure 3 est une coupe transversale de la fusée.
Le principe de la fusée objet de la présente invention est basé sur l'utilisation de la pression de l'air, résultant de la vitesse du projectile.
En effet, la fusée est munie d'une turbine dont l'axe comprend deux masselottes bloquant le percuteur dans une position permettant à ce dernier de verrouiller le volet porte détonateur en position sécurité, maintenant ainsi le détonateur hors d'alignement de la chaîne pyrotechnique. Au moment où, soumise à la pression de l'air, la turbine atteint la vitesse de rotation pour laquelle la masse des masselottes et la puissance de leurs ressorts sont réglées, les masselottes sous l'action de la force centrifuge s'écartent, libèrent le percuteur qui, soumis à la pression de son ressort remonte et déverrouille à son tour le volet porte détonateur, permettant l'alignement du détonateur dans l'axe du percuteur et de la chaîne pyrotechnique.
n est à souligner que la distance de la sécurité de bouche est fonction de la durée de temps nécessaire pour que, sous l'effet de la pression de l'air, la turbine arrive à la vitesse de rotation nécessaire permettant à la force centrifuge d'écarter les masselottes afin de libérer le percuteur.
il faut noter que la distance de sécurité de bouche sera toujours constante dans le cas où le projectile peut avoir des vitesses différentes par addition de charges propulsives.
En effet, la vitesse de rotation de la turbine est directement liée à la vitesse linéaire du projectile, donc, la durée de temps nécessaire pour que la turbine arrive à la vitesse de rotation désirée est toujours proportionnelle à la vitesse du projectile.
La fusée de tête pour projectile explosif illustrée comporte un corps 1 dont le culot ou partie arrière est destinée à être vissée ou fixée de toute autre façon sur la partie frontale d'un projectile (non illustré). Le corps 1 est surmonté d'un chapeau 2 comportant des fentes longitudinales 3 ou ouvertures formant des prises d'air. Ces ouvertures 3 sont uniformément réparties autour de la périphérie du chapeau 2.
Le culot du corps 1 est traversé par un passage 4 renfermant un relais explosif.
A l'intérieur du corps 1 et du chapeau 2 sont logés un dispositif de percussion et un dispositif de sécurité de bouche.
Le dispositif de percussion comporte un piston de percussion 5 monté sur la partie frontale du chapeau 2 et coulissant dans celui-ci. Ce piston 5 prend appui sur une rondelle 6 déplaçable axialement dans le chapeau 2 contre l'action d'un ressort 7 qui prend appui contre une rondelle d'appui 8, ellemême s'appuyant sur un support 9 fixé axialement par rapport au chapeau 2 à l'aide d'un segment de fixations 10.
La rondelle de poussée 6 porte un poussoir 11, coaxial au projectile et guidé dans un perçage que comporte la rondelle d'appui 8.
Ce poussoir 11 coopère avec un percuteur 12 également coaxial au projectile et coulissant axialement par rapport à celui-ci, porté par le dispositif de sécurité de bouche comme on le verra plus loin.
Le dispositif de sécurité de bouche comporte un volet porte détonateur 13 logé dans un évidement 14 du corps 1 de la fusée et est déplaçable transversalement par rapport à celui-ci.
Ce volet comporte un logement 15 destiné à recevoir un détonateur et un perçage borgne 16 dans lequel le percuteur 12 est engagé en position inactive de sécurité de la fusée.
Un ressort 17 logé dans le corps 1 de la fusée et prenant appui sur une vis 18 tend à déplacer le volet porte détonateur 13 de sa position inactive de sécurité (figure 1) à sa position active (figure 2).
Ce dispositif de sécurité de bouche comporte encore une turbine dont l'axe creux 19, coaxial au projectile, est monté rotatif sur le corps 1 par l'intermédiaire d'un palier à bille 20 et par rapport au chapeau 2 à l'aide d'un palier lisse 21 prévu dans le support 9. Le poussoir 11 du dispositif de percussion s'étend dans l'évidement central de cet arbre creux 19.
Le percuteur, coaxial au projectile, est monté dans la partie inférieure de l'axe 19. Ce percuteur 12 est solidaire d'un piston 22 coulissant dans l'axe creux 19, soumis à l'action d'un ressort 23 tendant à déplacer le percuteur vers le haut, donc hors du perçage borgne 16 du volet 13. Le ressort 23 prend appui sur un rebord inférieur 24 de l'axe 19.
Le piston 22, et donc le percuteur 12, sont verouillés, contre l'action du ressort 23, en position de repos (figure 1) inactive, par deux masselottes 25, disposées dans des logements radiaux de l'axe creux 19 et soumises à l'action du ressort 26 tendant à les déplacer en direction de l'axe longitudinale du projectile.
Enfin, l'arbre creux 19 porte les pales 27 d'une turbine à air.
n faut encore noter que l'axe creux 19 de la turbine est monté coulissant dans les paliers 20 et 21 et repose sur le palier 20 par l'intermédiaire d'un joint torique 28.
Le fonctionnement de la fusée décrite est le suivant:
Au départ du coup, et pendant toute la durée de l'accélération du projectile, la turbine 27 par l'intermédiaire de son axe creux 19 comprime le joint torique 28 et vient s'appuyer sur la partie.supérieure 29 du corps 1. De ce fait la rotation de la turbine est empêchée et le palier à bille 20 ne risque pas d'être endommagé par le choc brutal dû à l'accélération du projectile.
Une fois l'accélération du projectile terminée, l'élasticité du joint 28 replace la turbine 19, 27 dans sa position normale.
Cette turbine qui est soumise à la pression et au flux d'air pénétrant par les ouvertures 3 est alors entraînée en rotation.
Après une certaine durée de temps correspondant à la distance de sécurité de bouche désirée, la vitesse de rotation nécessaire de la turbine étant obtenue, les masselottes 25 soumises à l'action de la force centrifuge s'écartent en comprimant leurs ressorts 26 et libèrent le piston 22 du percuteur 12.
Ce dernier, sous la poussée de son ressort 23 remonte, libère le volet porte détonateur 13 et vient s'appuyer sur le poussoir de percuteur 11.
Le volet porte détonateur 15 se déplace à son tour sous l'action de son ressort 17 et le détonateur placé dans le logement 15 vient se placer dans l'axe du percuteur 12 et du logement 4 renfermant le relais de boosten. A ce moment, la fusée peut fonctionner. En effet, à l'impact, le piston 5 fonctionne par refoulement et par l'intermédiaire du poussoir le percuteur 11, enfonce le percuteur 12 dans le détonateur provoquant ainsi la mise à feu du relais explosif et donc de la charge explosive du projectile.
La fusée décrite est extrêmement simple et sûre. En effet, sa conception ne fait intervenir aucun mouvement d'horlogerie, toujours délicat, ni aucune masse inertielle qui peuvent être actionnées de façon intempestive sous l'effet de la chute accidentelle ou lors d'un parachutage d'un projectile et provoquer son armement.
Le joint torique 28 agit simplement comme amortisseur et pourrait être remplacé par un autre dispositif assurant la même fonction.
Pour leur stockage on peut prévoir de recouvrir le chapeau 2 ou toute la fusée d'une housse, cape ou autre revêtement facilement détachable pour éviter que l'humidité ou des déchets ne pénètrent par les ouvertures 3 et affectent-le fonctionnement soit de la chaîne pyrotechnique soit de la turbine
La forme et la dimension des pales 27 de la turbine ainsi que des ouvertures 3 sont calculées de manière que pour des ressorts 26 et des masselottes 25 donnés et une vitesse initiale du projectile donnée, le déverrouillage par force centrifuge des masselottes 25 s'effectue à la distance désirée comme sécurité de bouche. La vitesse initiale de projectile de types différents pouvant grandement varier il est évident que les dimensions de la turbine, des ouvertures, des ressorts et des masselottes en tiendra compte.
The object of the present invention is to present a projectile fuse, the simplicity of the safety members of which allows construction at a cost price much lower than the prices of current rockets.
In fact, in various constructions of known rockets, the safety devices are controlled by watch mechanisms or by dash pot systems with air flow or certain liquids. These constructions are generally quite complicated, and the precision required in the machining of these mechanisms entails a high manufacturing cost.
The head fuse for an explosive projectile according to the present invention comprises a body surmounted by a cap inside which are mounted the percussion device and the muzzle safety device. This fuse is distinguished by the fact that it comprises a detonator door flap mounted in the body and movable transversely with respect to the latter under the effect of an elastic action, this flap comprising a blind hole coaxial with the projectile in the inactive position , receiving in this position a striker, the latter maintaining the shutter in the inactive position, against its elastic action; by the fact that the striker is subjected to an elastic action tending to extract it from the blind hole of the shutter and to release the latter;
in that the striker is locked in this inactive position against its elastic action by at least one weight subjected to an elastic return action, mounted in the axis of a turbine coaxial with the projectile and rotatably mounted on the rocket body; and by the fact that the blades of this turbine extend to the vicinity of the cap of the rocket, this cap comprising openings or air intakes.
The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example an embodiment of the head fuse which is the subject of the invention.
Figure 1 is an axial section in the inactive state of storage.
Figure 2 is an axial section in the active state before the start of the blows.
Figure 3 is a cross section of the rocket.
The principle of the rocket object of the present invention is based on the use of air pressure, resulting from the speed of the projectile.
Indeed, the rocket is equipped with a turbine whose axis comprises two weights blocking the striker in a position allowing the latter to lock the detonator door flap in the safety position, thus keeping the detonator out of alignment with the pyrotechnic chain. . When, subjected to the pressure of the air, the turbine reaches the speed of rotation for which the mass of the weights and the power of their springs are adjusted, the weights under the action of the centrifugal force move apart, free the striker which, subjected to the pressure of its spring goes up and in turn unlocks the detonator door shutter, allowing the alignment of the detonator in the axis of the striker and the pyrotechnic chain.
It should be noted that the distance from the muzzle safety device is a function of the length of time necessary for, under the effect of the air pressure, the turbine to reach the necessary speed of rotation allowing the centrifugal force to '' move the weights aside to release the striker.
it should be noted that the muzzle safety distance will always be constant in the case where the projectile can have different speeds by adding propellant charges.
Indeed, the speed of rotation of the turbine is directly linked to the linear speed of the projectile, therefore, the length of time necessary for the turbine to reach the desired speed of rotation is always proportional to the speed of the projectile.
The illustrated head fuse for an explosive projectile comprises a body 1, the base or rear part of which is intended to be screwed or fixed in any other way on the front part of a projectile (not illustrated). The body 1 is surmounted by a cap 2 comprising longitudinal slots 3 or openings forming air intakes. These openings 3 are evenly distributed around the periphery of the cap 2.
The base of the body 1 is crossed by a passage 4 containing an explosive relay.
Inside the body 1 and the cap 2 are housed a percussion device and a muzzle safety device.
The percussion device comprises a percussion piston 5 mounted on the front part of the cap 2 and sliding in the latter. This piston 5 bears on a washer 6 which can be moved axially in the cap 2 against the action of a spring 7 which bears against a bearing washer 8, itself resting on a support 9 fixed axially relative to the cap 2 using a segment of fasteners 10.
The thrust washer 6 carries a pusher 11, coaxial with the projectile and guided in a bore in the support washer 8.
This pusher 11 cooperates with a striker 12 also coaxial with the projectile and sliding axially with respect to the latter, carried by the muzzle safety device as will be seen below.
The muzzle safety device comprises a detonator door flap 13 housed in a recess 14 of the body 1 of the fuze and is movable transversely with respect to the latter.
This flap comprises a housing 15 intended to receive a detonator and a blind hole 16 in which the striker 12 is engaged in the inactive safety position of the fuse.
A spring 17 housed in the body 1 of the fuse and resting on a screw 18 tends to move the detonator door flap 13 from its inactive safety position (Figure 1) to its active position (Figure 2).
This muzzle safety device also comprises a turbine whose hollow axis 19, coaxial with the projectile, is rotatably mounted on the body 1 by means of a ball bearing 20 and relative to the cap 2 by means of 'a plain bearing 21 provided in the support 9. The pusher 11 of the percussion device extends in the central recess of this hollow shaft 19.
The striker, coaxial with the projectile, is mounted in the lower part of the axis 19. This striker 12 is secured to a piston 22 sliding in the hollow axis 19, subjected to the action of a spring 23 tending to move the striker upwards, therefore outside the blind hole 16 of the shutter 13. The spring 23 bears on a lower rim 24 of the pin 19.
The piston 22, and therefore the striker 12, are locked, against the action of the spring 23, in the inactive rest position (Figure 1), by two weights 25, arranged in radial housings of the hollow shaft 19 and subjected to the action of the spring 26 tending to move them in the direction of the longitudinal axis of the projectile.
Finally, the hollow shaft 19 carries the blades 27 of an air turbine.
It should also be noted that the hollow shaft 19 of the turbine is slidably mounted in the bearings 20 and 21 and rests on the bearing 20 by means of an O-ring 28.
The operation of the rocket described is as follows:
At the start of the blow, and throughout the duration of the acceleration of the projectile, the turbine 27 via its hollow shaft 19 compresses the O-ring 28 and comes to rest on the upper part 29 of the body 1. From as a result the rotation of the turbine is prevented and the ball bearing 20 does not risk being damaged by the sudden shock due to the acceleration of the projectile.
Once the acceleration of the projectile is complete, the elasticity of the seal 28 returns the turbine 19, 27 to its normal position.
This turbine which is subjected to the pressure and to the flow of air entering through the openings 3 is then driven in rotation.
After a certain period of time corresponding to the desired safety distance from the mouth, the necessary speed of rotation of the turbine being obtained, the weights 25 subjected to the action of the centrifugal force move apart by compressing their springs 26 and release the firing pin 22 piston 12.
The latter, under the pressure of its spring 23 rises, releases the detonator door flap 13 and comes to rest on the firing pin 11.
The detonator door flap 15 moves in turn under the action of its spring 17 and the detonator placed in the housing 15 is placed in the axis of the striker 12 and of the housing 4 containing the boosten relay. At this time, the rocket can operate. In fact, on impact, the piston 5 operates by pushing back and, through the pusher, the striker 11 pushes the striker 12 into the detonator thus causing the firing of the explosive relay and therefore of the explosive charge of the projectile.
The rocket described is extremely simple and safe. Indeed, its design does not involve any clockwork movement, always delicate, nor any inertial mass which can be actuated inadvertently under the effect of an accidental fall or during a parachuting of a projectile and cause its arming. .
The O-ring 28 simply acts as a shock absorber and could be replaced by another device providing the same function.
For their storage, provision can be made to cover the hat 2 or the entire rocket with a cover, cape or other easily removable covering to prevent moisture or waste from entering through the openings 3 and affecting the operation of either the chain pyrotechnic or turbine
The shape and dimension of the blades 27 of the turbine as well as the openings 3 are calculated so that for given springs 26 and weights 25 and a given initial speed of the projectile, the release by centrifugal force of the weights 25 is effected at the desired distance as mouth safety. The initial velocity of projectile of different types can vary greatly, it is obvious that the dimensions of the turbine, openings, springs and weights will take this into account.