EP0030189B1 - Multiway connector and process for transmitting pyrotechnical signals - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a multi-channel connector and a method of communicating pyrotechnic orders.
- the invention applies to the pyrotechnic field and in particular to a multichannel connection making it possible to distribute and receive pyrotechnic orders using a detonating cord, in particular in a logic comprising several pyrotechnic chains.
- connections which can be of several types depending on the functions they have to perform. These are straight or two-way fittings, three-way fittings arranged in a Y or star configuration, four-way fittings. These connections make it possible to multiply the pyrotechnic order only by two or three. Furthermore, these affect the reliability of the system by the number of interfaces requested.
- This multichannel connection comprising a detonating cutting cord is characterized in that said detonating cutting cord is in the form of a dihedral, enclosed in a support provided with openings, in a number equal to the number of communication channels, accomplishing from a pyrotechnic signal, a plurality of various terminal functions.
- each communication channel comprises, opposite the corresponding openings, a pyrotechnic relay connected to a communication sheath.
- the subject of the invention is also a method of communication of pyrotechnic orders making it possible to distribute and receive pyrotechnic orders in a logic comprising several pyrotechnic chains intended to perform multiple terminal functions on board aircraft, missiles and launchers. This process is characterized in that such communication takes place using the hollow charge effect of a detonating cutting cord.
- the communication of a pyrotechnic signal to a pyrotechnic chain is effected by an input situated in the acute angle of the dihedral of the cutting cord and by an output situated also in this angle acute.
- This communication of the pyrotechnic signal can also be carried out by an input located on the back of said cord.
- a pyrotechnic signal from a cord is reversible, that is to say that the signal can arrive indifferently by one of the twenty channels, such as channel 20 represented by the arrow F "and can be retransmitted to the nineteen others materialized by the arrows F 2.
- the signal can be triggered at one of the ends of the said cord as represented by the arrow F 3 , or by the back 10 of the said cord as represented by the arrow Fg. cord can then retransmit the pyrotechnic signal either at the other end of said cord represented by arrow F 4 , or on the side of the shaped charge as indicated by arrows F 2. But this cord does not retransmit the signal by the back of said cord 10.
- the communication of the pyrotechnic signal to the different communication channels can be more or less rapid depending on the location of the ignition. If the start signal is given at one end of the string, as represented by arrow F 3 , or at track 20, as represented by arrow F , the transmission of the pyrotechnic signal will be so to speak instantaneous for channels 21, 22 ..., but this transmission, however rapid, will spread over time for the following channels. This allows the sequence of terminal functions to be adjusted as desired. It is the same for firing by the back of the cord, firing which can take place anywhere on the back of the cord, depending on the desired effects.
- the example chosen concerns the separation and removal of the cap from a ballistic device.
- an electrical command center 50 has been used, first controlling two arming boxes 60 and 70 referenced in FIG. 4a.
- the first box 60 organizes the circular cut between the equipment box on the top floor of the machine and the cap of the latter.
- the box consists of an electric actuator 61 for locking and / or unlocking, a barrier located inside the box 62, between primer-detonators 63 and a pyrotechnic chain 64. This comprises two paths: a normal route and an emergency route leading to a cutting cord 65a.
- the primers are loaded with primary explosive.
- the electrical control center controls two impellers 80a and 90a allowing the two half-caps to be moved away. Each impeller fixed on each of these leaves with it. These impellers consist of an electric actuator 81 or 91 for locking and / or unlocking, a barrier arranged inside the impeller 82 or 92, between a igniter 83 or 93 and an impeller nozzle 84 or 94.
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Description
La présente invention concerne un raccord multivoies et un procédé de communication d'ordres pyrotechniques.The present invention relates to a multi-channel connector and a method of communicating pyrotechnic orders.
L'invention s'applique au domaine pyrotechnique et en particulier à un raccord multivoies permettant de distribuert et de recevoir des ordres pyrotechniques à l'aide d'un cordeau détonant, notamment dans une logique comportant plusieurs chaînes pyrotechniques.The invention applies to the pyrotechnic field and in particular to a multichannel connection making it possible to distribute and receive pyrotechnic orders using a detonating cord, in particular in a logic comprising several pyrotechnic chains.
Actuellement, dans une chaîne pyrotechnique à fonctions multiples, on utilise de nombreux raccords qui peuvent être de plusieurs types selon les fonctions qu'ils doivent accomplir. Ce sont des raccords droits ou à deux voies, des raccords à trois voies disposées en Y ou en étoile, des raccords à quatre voies. Ces raccords permettent de multiplier l'ordre pyrotechnique seulement par deux ou trois. Par ailleurs, ceux-ci nuisent à la fiabilité du système de par le nombre d'interfaces sollicités.Currently, in a multi-function pyrotechnic chain, numerous connections are used which can be of several types depending on the functions they have to perform. These are straight or two-way fittings, three-way fittings arranged in a Y or star configuration, four-way fittings. These connections make it possible to multiply the pyrotechnic order only by two or three. Furthermore, these affect the reliability of the system by the number of interfaces requested.
De plus, dans une logique pyrotechnique du type de celles utilisées pour les aéronefs, les missiles et/ou les lanceurs, les nombreuses fonctions pyrotechniques sont réalisées à partir de plusieurs signaux de départ. Ces derniers sont donnés par l'intermédiaire de boîtiers d'armement comportant des actionneurs électriques et des amorces-détonateurs. Les premiers consomment de l'énergie électrique qui entraîne souvent un problème de stockage à bord d'engins, les seconds renferment un explosif primaire d'utilisation dangereuse. L'ensemble du boîtier offre de plus une masse non négligeable.In addition, in a pyrotechnic logic of the type used for aircraft, missiles and / or launchers, the numerous pyrotechnic functions are performed on the basis of several starting signals. The latter are given by means of arming boxes comprising electric actuators and detonators. The first consume electrical energy which often leads to a problem of storage on board of machines, the second contain a primary explosive of dangerous use. The entire housing also offers a significant mass.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients, notamment de permettre d'accomplir à l'aide d'un seul signal de départ de nombreuses fonctions pyrotechniques et de diminuer le nombre de raccords et de boîtiers d'armement.The object of the present invention is to remedy these drawbacks, in particular to make it possible to perform numerous pyrotechnic functions using a single start signal and to reduce the number of fittings and cocking boxes.
Elle a pour objet un raccord multivoies de communication d'ordres pyrotechniques à plusieurs chaînes pyrotechniques à fonctions multiples faisant partie d'une logique pyrotechnique utilisée à bord d'aéronefs, de missiles et de lanceurs.It relates to a multi-channel connection for communication of pyrotechnic orders to several pyrotechnic chains with multiple functions forming part of a pyrotechnic logic used on board aircraft, missiles and launchers.
Ce raccord multivoies comportant un cordeau détonant de découpage se caractérise en ce que ledit cordeau détonant de découpage est en forme de dièdre, enfermé dans un support muni- d'ouvertures, en nombre égal au nombre de voies de communications, accomplissant à partir d'un signal pyrotechnique, une pluralité de fonctions terminales diverses.This multichannel connection comprising a detonating cutting cord is characterized in that said detonating cutting cord is in the form of a dihedral, enclosed in a support provided with openings, in a number equal to the number of communication channels, accomplishing from a pyrotechnic signal, a plurality of various terminal functions.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque voie de communication comporte en regard des ouvertures correspondantes, un relais pyrotechnique relié à une gaine de communication.According to another characteristic of the invention, each communication channel comprises, opposite the corresponding openings, a pyrotechnic relay connected to a communication sheath.
L'invention a aussi pour objet un procédé de communication d'ordres pyrotechniques permettant de distribuer et de recevoir des ordres pyrotechniques dans une logique comportant plusieurs chaînes pyrotechniques destinées à accomplir de multiples fonctions terminales à bord d'aéronefs, de missiles et de lanceurs. Ce procédé se caractérise en ce qu'une telle communication s'effectue en utilisant l'effet de charge creuse d'un cordeau détonant de découpage.The subject of the invention is also a method of communication of pyrotechnic orders making it possible to distribute and receive pyrotechnic orders in a logic comprising several pyrotechnic chains intended to perform multiple terminal functions on board aircraft, missiles and launchers. This process is characterized in that such communication takes place using the hollow charge effect of a detonating cutting cord.
Selon une variante du procédé de l'invention, la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, au moyen du cordeau détonant de découpage s'effectue par une entrée située à une des extrémités dudit cordeau et par une sortie située à l'autre extrémité et vice versa.According to a variant of the method of the invention, the communication of a pyrotechnic signal to a pyrotechnic chain, by means of the detonating cutting cord is effected by an input located at one end of said cord and by an output located at the other end and vice versa.
Selon une autre variante du procédé de l'invention, la communication d'un signal pyrotechnique à une chaîne pyrotechnique, s'effectue par une entrée située dans l'angle aigu du dièdre du cordeau de découpage et par une sortie située également dans cet angle aigu. Cette communication du signal pyrotechnique peut s'effectuer aussi par une entrée située sur le dos dudit cordeau.According to another variant of the method of the invention, the communication of a pyrotechnic signal to a pyrotechnic chain is effected by an input situated in the acute angle of the dihedral of the cutting cord and by an output situated also in this angle acute. This communication of the pyrotechnic signal can also be carried out by an input located on the back of said cord.
Lorsqu'on utilise un cordeau de découpage, on se sert de l'effet de charge creuse pour communiquer un signal ou ordre de départ à une pluralité de fonctions terminales.When using a cutting cord, the shaped charge effect is used to communicate a signal or start order to a plurality of terminal functions.
Avec un tel raccord et un tel procédé, on limite d'une façon sensible le nombre d'interfaces pyrotechniques, lesquelles sont néfastes à la fiabilité du système.With such a connection and such a method, the number of pyrotechnic interfaces is significantly limited, which is detrimental to the reliability of the system.
Par ailleurs, ce raccord permet de communiquer plusieurs ordres pyrotechniques à partir d'un seul signal de départ et de limiter ainsi le nombre de boîtiers d'armement sur un engin tel qu'un missile, un aéronef ou un lanceur.Furthermore, this connection makes it possible to communicate several pyrotechnic orders from a single start signal and thus to limit the number of arming boxes on a vehicle such as a missile, an aircraft or a launcher.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux à l'aide de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles:
- - la figure 1 représente schématiquement, une vue en coupe transversale d'un raccord multivoies selon l'invention;
- - la figure 2 représente schématiquement, selon l'invention, une vue à plus grande échelle des principaux éléments de la figure 1;
- - la figure 3 représente schématiquement selon l'invention, une vue en coupe longitudinale du raccord multivoies de la figure 1 ;
- - la figure 4 est un schéma représentatif d'un système de distribution d'ordres pyrotechniques, utilisé pour la séparation et l'éloignement de la coiffe d'un engin balistique, schéma permettant d'illustrer, dans un cas particulier, les avantages obtenus par application de l'invention (figure 4b) vis-à-vis de l'art antérieur (figure 4a).
- - Figure 1 shows schematically a cross-sectional view of a multi-way connector according to the invention;
- - Figure 2 shows schematically, according to the invention, an enlarged view of the main elements of Figure 1;
- - Figure 3 shows schematically according to the invention, a longitudinal sectional view of the multi-way connector of Figure 1;
- - Figure 4 is a diagram representative of a distribution system of pyrotechnic orders, used for the separation and the distance of the cap of a ballistic missile, diagram making it possible to illustrate, in a particular case, the advantages obtained by application of the invention (Figure 4b) vis-à-vis the prior art (Figure 4a).
La figure 1 représente une coupe transversale effectuée au niveau d'une voie de communication d'un raccord multivoies. Ce raccord multivoies est constitué d'un cordeau de découpage 1, logé dans une échancrure ayant exactement la forme géométrique dudit cordeau, et creusé dans un profilé 2, de manière que le dièdre 3 formant le cordeau de découpage ait ses faces tournées vers des ouvertures 4, ménagées dans le couvercle 5, recouvrant le profilé 2, auquel il est étroitement fixé par tout moyen connu. Dans ces ouvertures 4 sont disposés des relais pyrotechniques 6 à chacun desquels est reliée une gaine de communication pyrotechnique 7.Figure 1 shows a cross section taken at the level of a communication path of a multi-way connector. This multi-way connection consists of a
La figure 2 représente une vue à plus grande échelle des principaux éléments de la figure 1. Elle permet de mieux voir, entre autres, la forme du cordeau de découpage. Les relais 6a destinés à amplifier le signal pyrotechnique et à transmettre la détonation sont placés par rapport au cordeau de découpage 1 a avec des jeux pyrotechniques 8 et 9 compatibles en fonction des effets souhaités. Cette figure 2 permet de voir le cordeau de découpage en forme de dièdre 3a, de même que le dos 10a dudit cordeau, ainsi que la gaine de communication pyrotechnique 7a reliée au relais 6a correspondant.Figure 2 shows an enlarged view of the main elements of Figure 1. It allows to better see, among other things, the shape of the cutting cord. The relays 6a intended to amplify the pyrotechnic signal and to transmit the detonation are placed relative to the
La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale du racrod multivoies de la figure 1. Les ouvertures référencées de 20 à 40 ménagées dans le raccord multivoies, constituent vingt voies de communication d'un ordre pyrotechnique de départ par l'intermédiaire du cordeau de découpage de la figure 1 dont on utilise l'effet de charge creuse. Cette vue transversale permet de voir les différentes possibilités de communication d'un ordre pyrotechnique à l'aide d'un cordeau de découpage.FIG. 3 represents a view in longitudinal section of the multi-channel racrod of FIG. 1. The openings referenced from 20 to 40 formed in the multi-channel connector, constitute twenty communication channels of a starting pyrotechnic order via the cutting cord in Figure 1, the hollow charge effect is used. This transverse view makes it possible to see the different possibilities of communication of a pyrotechnic order using a cutting cord.
La communication d'un signal pyrotechnique à partir d'un cordeau est réversible, c'est-à-dire que le signal peut arriver indifféremment par une des vingt voies, telle que la voie 20 représentée par la flèche F" et peut être retransmis aux dix-neuf autres matérialisées par les flèches F2. De même le signal peut être déclenché à l'une des extrémités dudit cordeau comme représenté par la flèche F3, ou par le dos 10 dudit cordeau comme représenté par la flèche Fg. Le cordeau peut alors retransmettre le signal pyrotechnique soit à l'autre extrémité dudit cordeau représentée par la flèche F4, soit du côté de la charge creuse comme indiqué par les flèches F2. Mais ce cordeau ne retransmet pas le signal par le dos dudit cordeau 10. Lorsque le signal est déclenché par le dos 10 dudit cordeau, comme indiqué par les flèches Fs, et que ce signal est retransmis, à l'aide du cordeau, du côté de la charge creuse comme indiqué par les flèches F2, on peut considérer que le cordeau constitue un raccord multivoies à caractère undirectionnel.The communication of a pyrotechnic signal from a cord is reversible, that is to say that the signal can arrive indifferently by one of the twenty channels, such as channel 20 represented by the arrow F "and can be retransmitted to the nineteen others materialized by the arrows F 2. Similarly, the signal can be triggered at one of the ends of the said cord as represented by the arrow F 3 , or by the
Bien entendu le nombre de voies de communication dépend du nombre de fonctions terminales que l'on désire utiliser.Of course the number of communication channels depends on the number of terminal functions that one wishes to use.
Dans le cas d'un raccord à vingt voies, décrit précédemment, la communication du signal pyrotechnique aux différentes voies de communication peut être plus ou moins rapide selon l'endroit de la mise à feu. Si le signal de départ est donné à l'une des extrémités du cordeau, comme représenté par la flèche F3, ou au niveau de la voie 20, comme représenté par la flèche F,, la transmission du signal pyrotechnique sera pour ainsi dire instantanée pour les voies 21, 22..., mais cette transmission, pourtant rapide, s'étalera dans le temps pour les voies suivantes. Ceci permet de régler la séquence des fonctions terminales comme on le désire. Il en est de même pour la mise à feu par le dos du cordeau, mise à feu qui peut avoir lieu à n'importe quel endroit du dos du cordeau, suivant les effets souhaités.In the case of a twenty-way connection, described above, the communication of the pyrotechnic signal to the different communication channels can be more or less rapid depending on the location of the ignition. If the start signal is given at one end of the string, as represented by arrow F 3 , or at track 20, as represented by arrow F ,, the transmission of the pyrotechnic signal will be so to speak instantaneous for channels 21, 22 ..., but this transmission, however rapid, will spread over time for the following channels. This allows the sequence of terminal functions to be adjusted as desired. It is the same for firing by the back of the cord, firing which can take place anywhere on the back of the cord, depending on the desired effects.
Dans les exemples décrits précédemment, le cordeau détonnant de découpage est disposé dans un profilé rectiligne. Cette configuration n'est pas exclusive et toute forme géométrique peut être envisagée dans les limites d'utilisation dudit cordeau.In the examples described above, the detonating cutting cord is arranged in a straight profile. This configuration is not exclusive and any geometric shape can be considered within the limits of use of said cord.
On donne a maintenant un exemple de mise en oeuvre de la présente invention qui permettra, par comparaison à l'art antérieur et en référence à la figure 4, de mieux mettre en évidence ses différents avantages.We now give an example of implementation of the present invention which, by comparison with the prior art and with reference to Figure 4, to better highlight its various advantages.
L'exemple choisi concerne la séparation et l'éloignement de la coiffe d'un engin balistique. Jusqu'à ce jour, pour effectuer les différents ordres pyrotechniques de l'exemple précité, on a utilisé une centrale d'ordres électriques 50, commandant en premier lieu deux boîtiers d'armement 60 et 70 référencés sur la figure 4a. Le premier boîtier 60 organise la découpe circulaire entre la case d'éuipements du dernier étage de l'engin et la coiffe de celui-ci. Le boîtier se compose d'un actionneur électrique 61 de verrouillage et/ou de déverrouillage, d'une barrière située à l'intérieur du boîtier 62, entre des amorces-détonateurs 63 et une chaîne pyrotechnique 64. Celle-ci comprend deux voies: une voie normale et une voie de secours aboutissant à un cordeau découpeur 65a. Les amorces sont chargées en explosif primaire.The example chosen concerns the separation and removal of the cap from a ballistic device. To date, to carry out the various pyrotechnic orders of the aforementioned example, an
Le deuxième boîtier 70 comportant les mêmes éléments que le premier boîtier d'armement, commande la découpe longitudinale de la coiffe, de la base du cône vers la pointe pour former deux demi-coquilles, par l'intermédiaire d'une chaîne pyrotechnique 74 équipée de deux raccords trois voies 77, 78 et aboutissant à deux cordeaux découpeurs 75a et 76a.The
De plus, la centrale d'ordres électriques commande deux impulseurs 80a et 90a permettant l'éloignement des deux demi-coiffes. Chaque impulseur fixé sur chacune de celles-ci part avec elle. Ces impulseurs sont constitués d'un actionneur électrique 81 ou 91 de verrouillage et/ou de déverrouillage, d'une barrière disposée à l'intérieur de l'impulseur 82 ou 92, entre un inflammateur 83 ou 93 et une tuyère d'impulseur 84 ou 94.In addition, the electrical control center controls two impellers 80a and 90a allowing the two half-caps to be moved away. Each impeller fixed on each of these leaves with it. These impellers consist of an
En conséquence, la découpe de la coiffe d'un engin balistique suivie, à peu d'intervalle, par son éloignement, exige actuellement deux boîtiers d'armement, quatre actionneurs électriques, quatre amorces-détonateurs et deux inflammateurs et, au moins, deux raccords trois voies.Consequently, the cutting of the cap of a ballistic missile followed, at short intervals, by its distance, currently requires two cocking boxes, four electric actuators, four detonators and two igniters and, at least, two three-way fittings.
En utilisant le procédé de communication d'ordres pyrotechniques selon l'invention, on aboutit, pour l'exemple cité, à la suppression d'un boîtier d'armement, de trois actionneurs électriques, de deux amorces-détonateurs, des deux inflammateurs et des raccords trois voies.By using the method of communicating pyrotechnic orders according to the invention, one ends, for the example cited, in the removal of an arming box, three electric actuators, two detonator primers, two igniters and three-way fittings.
Par la suppression de trois actionneurs électriques, on améliore notoirement le bilan électrique. En effet, la disposition à bord d'un engin, d'une certaine quantité d'énergie électrique, est liée à la quantité de piles stockées. Plus on a besoin d'énergie électrique, plus il faut de piles pour en obtenir. Diminuer le nombre d'actionneurs conduit donc à disposer d'une plus grande quantité d'énergie électrique, et en corollaire conduit à disposer d'un espace plus important et à bénéficier d'un gain en masse appréciable, conforté par la suppression d'un boîtier d'armement.By eliminating three electric actuators, the electrical balance is notoriously improved. Indeed, the provision on board a machine, of a certain amount of electrical energy, is linked to the amount of batteries stored. The more electrical energy you need, the more batteries you need to get it. Reducing the number of actuators therefore leads to having a greater amount of electrical energy, and as a corollary leads to having more space and benefiting from an appreciable gain in mass, reinforced by the elimination of an arming box.
De plus, le procédé selon l'invention permet de supprimer les amorces-détonateurs d'un boîtier d'armement ainsi que les inflammateurs des impùlseurs. Ceci améliore la sécurité du système, car ces éléments sont chargés habituellement en explosif primaire, d'emploi dangereux, nécessitant la disposition d'une barrière entre ceux-ci et la chaîne pyrotechnique.In addition, the method according to the invention makes it possible to suppress the primers-detonators of an arming box as well as the igniters of impellers. This improves system security, since these elements are usually loaded with primary explosives, which are dangerous to use, requiring the provision of a barrier between them and the pyrotechnic chain.
Enfin, l'élimination des raccords trois voies limite d'une façon sensible le nombre d'interfaces pyrotechniques néfastes à la fiabilité du système.Finally, the elimination of three-way fittings significantly limits the number of pyrotechnic interfaces detrimental to the reliability of the system.
Dans la solution utilisant le procédé selon l'invention représenté schématiquement par la figure 4b, un seul boîtier d'armement 100, comportant un actionneur électrique 101, une barrière disposée à l'intérieur du boitier 102, entre les amorces-détonateurs 103 et une chaîne pyrotechnique 104 assure la mise à feu d'un cordeau détonant de découpage formant un raccord multivoies 105. Les autres éléments référencés restent inchangés.In the solution using the method according to the invention shown diagrammatically in FIG. 4b, a
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