EP0701101B1 - Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes immergé - Google Patents

Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes immergé Download PDF

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EP0701101B1
EP0701101B1 EP95401975A EP95401975A EP0701101B1 EP 0701101 B1 EP0701101 B1 EP 0701101B1 EP 95401975 A EP95401975 A EP 95401975A EP 95401975 A EP95401975 A EP 95401975A EP 0701101 B1 EP0701101 B1 EP 0701101B1
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EP
European Patent Office
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weapon
tube
launching
inner tube
pressure
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EP95401975A
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German (de)
English (en)
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EP0701101A1 (fr
Inventor
Gérard Rodriguez
Damien Roger
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Direction General pour lArmement DGA
Etat Francais
Original Assignee
Direction General pour lArmement DGA
Etat Francais
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
    • F41F3/10—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water

Definitions

  • the invention relates to an ejection or launching of a weapon from a submerged weapon launcher tube, especially aboard a submarine.
  • a weapon launcher tube is conventionally provided with a door front located in the front frame beyond the partition resistant front of the submarine, which is opened for the launching or "hunting" of a weapon, and a back door called "breech”.
  • Such devices include, or the tube launcher and an associated system for filling and emptying the weapon launcher tube, a turbopump device driven by a compressed air turbine, which pumps water taken from a water inlet circuit to an opening launch box into the weapon launcher tube via an annular entry door Compressed air drives the turbine coupled to a pump external to the resistant shell, which sets in motion the inside of a cylinder the water in order to bring it into the launch box, creating an overpressure with respect to at the immersion pressure. then used after opening the annular entry door of water to create the desired piston effect on the back of the weapon useful for its ejection.
  • a turbopump device driven by a compressed air turbine, which pumps water taken from a water inlet circuit to an opening launch box into the weapon launcher tube via an annular entry door
  • Compressed air drives the turbine coupled to a pump external to the resistant shell, which sets in motion the inside of a cylinder the water in order to bring it into the launch box, creating an overpressure with respect to at the immersion pressure. then used after opening the annular
  • turbopump associated with a weapon launcher tube requires an integrated upstream water inlet in the forward frame of the submarine, making it more complex the front frame architecture and can be source of indiscretions.
  • a turbopump is conventionally associated with a group of two or three gun launch tubes, which reduces capacity defense in the event of a turbopump failure.
  • the water inlet circuit and the launch box of a turbopump are bulky and even more so if the submarine includes several groups of gun launchers because in this case, several turbopumps and their circuits associated operations are required.
  • Patent DE-A-33 33 614 on which the preamble of claim 1 is based discloses a device submarine ejection for loads of a weapon launcher tube subjected to water pressure, using a piston fitted with rods actuation.
  • the device of this patent consists of two tubes, one inside in contact with the load, the other concentric exterior to the first. Both tubes are closed at the front by the same pivoting watertight door during charge launch. Only the inner tube is closed at the rear by a door allowing loading.
  • the stems actuators occupy the annular space between these two tubes and are hydraulically actuated.
  • Patent FR 2 701 102 describes an autonomous device for launch of an object in an underwater environment, which also uses hunting means by cylinders. This device is not rechargeable from the rear unlike patent DE-A-33 33 614.
  • the object of the invention is to propose a device ejection of a weapon from a submerged weapon launcher tube, especially aboard a submarine, not having the disadvantages of the known devices and described above.
  • the subject of the invention is therefore an ejection device of a weapon from a weapon-resistant tube immersion pressure fitted with a door before opening to the ejection of the weapon and a rear door by the loading of a weapon, characterized according to the wording of claim 1.
  • the means performing a high flow of water from front to the rear of the weapon launcher tube in the annular space included between the resistant weapon-launching tube and the inner tube are constituted by a pump or pump-impeller associated with a generator.
  • the means carrying out a large flow of water from the front towards the rear of the weapon launcher tube in the annular space between the resistant weapon-launching tube and the tube interior consist of an annular pump.
  • the generator associated with the pump or the impeller pump or the annular pump is a turbine.
  • the generator is integrated into the door rear of the gun launcher tube.
  • the rear door of the gun launch tube can support the axis of drive of the means carrying out a circulation high-flow water in the annular space between the resistant tube-launcher and the inner tube.
  • the means for holding the inner tube in the resistant gun launcher tube consist of structures crossways with passage openings for water. structures are said to be “sectoral”. They can be associated with longitudinal structures.
  • the means carrying out a large flow of water from the front towards the rear of the weapon launcher tube in the annular space between the resistant weapon-launching tube and the tube inside consist of an annular hydraulic piston long in interface with the resistant tube at the level of two shoulders, which deploys under the action of an air circuit low pressure tablet, known as the launch circuit.
  • the resistant gun-launching tube present on its face internal a stop with a front shoulder identifying the extended position of the piston and a locating rear shoulder the piston rest position.
  • the inner tube has at the front up to the level of the rear shoulder of the stop of the longitudinal openings for the passage of water.
  • the means for maintaining the inner tube in the resistant gun launcher tube are formed on the one hand by transverse structures to "sectors" leaving gates of passage for water to the front end of the inner tube, on the other hand by a transverse structure forming a bulkhead the rear end of the inner tube, the inner tube presenting at the rear gills for the passage of water.
  • the means holding the inner tube in the weapon launcher tube resistant are formed by transverse structures to "sectors" leaving passage openings for water to each ends of the inner tube.
  • the means carrying out high-flow water circulation in the annular space between the resistant weapon-launching tube and the tube inside consist of an annular hydraulic piston short which deploys under the action of a compressed air circuit under pressure higher than the immersion pressure, says launch circuit.
  • the means for maintaining the inner tube in the resistant tube consist of a leaves by a transverse structure located at the front end of the inner tube forming a watertight and resistant partition the pressure difference between immersion pressure and launch pressure, on the other hand by structures transverse to "sectors" leaving passage openings for water and located at the rear end of the inner tube.
  • the means holding the inner tube in the weapon launcher tube resistant consist of a transverse structure forming a bulkhead at each end of the tube interior, the inner tube with rear vents for the passage of water.
  • the embodiments with annular hydraulic piston have a hydraulic brake.
  • FIG. 1 shows a weapon launcher tube 1 incorporated in a submarine, of which we see part of the resistant hull 2.
  • Weapon launcher tube 1 is conventionally provided with a front door not shown located beyond the resistant shell, to open to launch a weapon 3, for example a wire-guided torpedo, and a rear door 4.
  • the weapon launcher tube 1 is constituted by a tube 10 resistant to immersion pressure and presenting three zones 7, 8, 9. Zones 7 and 9 are cylindrical, zone 9 having a diameter larger than zone 7, and are connected by zone 8 of revolution.
  • the weapon launcher tube has in the zone 9 an inner tube 5 which can be coaxial, open at both ends, intended to be at contact of the weapon 3, of internal diameter practically equal to that of the weapon.
  • the inner tube 5 provides storage, locking and guiding the weapon during its launch.
  • Transversal structures 6 which can be associated with longitudinal or smooth stiffeners not shown, are arranged between the tubes 10 and 5 to ensure the maintenance of the inner tube 5 in the resistant tube 10.
  • a high-flow water circulation, of the order of 2 m 3 / s, from the front to the rear of the weapon launcher tube in the annular space formed between the two tubes 5 and 10 is created thanks to means 13 constituted by a pump, the drive shaft of which is supported by the rear door 4 of the weapon launcher tube.
  • the pump has dimensions such that it leaves behind a gun launcher tube a location for the wire guide container and is little bulky because it is integrated into the gun launcher tube, unlike state weapons launchers of the technique, which use turbopumps outside the weapon launcher tube.
  • the positioning of the pump ensures a seal relative between the annular space between the two tubes 5 and 10 on the one hand, and the internal volume of the tube 5 on the other go.
  • transverse structures used to hold the tube 5 in the resistant tube 10 are such that they do not disturb not the passage of this water circulation. They are arranged discontinuously to reveal gills of passage for water. They are said "to sectors”.
  • the water ring delimited by the internal wall of the tube 10 and the outer wall of the tube 5 is dimensioned to allow sufficient water inlet flow.
  • zone 8 at the pump is such that it allows a circulation of water with little loss of charge.
  • the pump is coupled to a generator 11 integrated in the rear door 4 of the weapon-launching tube and which can be constituted by a turbine powered by high pressure air.
  • the generator can not be integrated into the weapon launch tube and may be example a hydraulic, magneto-hydraulic, electric motor or flywheel.
  • the rear door 4 allows the opening and closing of the weapon launcher tube for loading the weapon into the tube weapon launcher.
  • the rear door 4 is fixed to the gun-launching tube by a technologically safe connection 12, such as an autoclave mechanism, which eliminates any risk of loss of waterproofness during immersion.
  • the operation of the weapon ejection device is simple.
  • the weapon launcher tube being conventionally loaded, filled in water thanks to a filling and emptying installation and balanced thanks to a balancing circuit, we proceed to opening the front door and retracting the device locking the gun.
  • the rotation of the pump allows the water circulation from the front to the rear of the tube resistant through the water ring and therefore the pressurizing the volume of water at the rear of the tube 5. It results a piston effect on the weapon, which has in its part cylindrical a diameter substantially equal to the internal diameter of the inner tube.
  • the pump stops and it is possible to carry out, after emptying, a re-loading of the weapon launcher tube with a weapon stored in hold.
  • the means 13 can be constituted by a pump-propeller.
  • FIG. 2 shows a second embodiment of the invention, in which the weapon-launching tube conventionally provided with a front door not shown and a rear door 104 consists of a pressure-resistant tube 110 immersion and having an inner tube 105 open to its two ends, intended to be in contact with a weapon 103, of internal diameter practically equal to that of the weapon.
  • Transverse structures 106 which can be combined to longitudinal stiffeners, arranged between the tubes 110 and 105 maintain the tube 105 in the tube 110.
  • High flow water flow from front to the rear of the weapon launcher tube in the annular space included between the resistant tube 110 and the inner tube 105 is in this embodiment created by an annular pump 113, can be coupled to a generator integrated or not to the rear door 104.
  • the generator is preferably made up by a turbine powered by high pressure air. of the annular pump 113 is supported by the rear door 104.
  • Figure 3 shows a third embodiment of the invention, in which the weapon launcher tube is made by a tube 210 resistant to immersion pressure and comprising an inner tube 205 open at its two ends, intended to be in contact with a weapon 203, of internal diameter practically equal to that of the weapon.
  • a space 200 for wire guide container is provided at the rear of the weapon.
  • High flow water flow from front to the rear of the weapon launcher tube in the annular space included between the resistant tube 210 and the inner tube 205 is in this embodiment created by a hydraulic piston long annular 213 operated by a circuit 214 compressed air under low pressure, known as the launch circuit.
  • the inner tube is fixed at the end before by transverse "sector" structures 206.
  • half-profile of the weapon launcher tube in a perpendicular plane at the axis of the gun launch tube and mark D shows these "sector" transverse structures at the front of the tube interior, with gills 223 for the passage of water to inside the water ring.
  • the inner tube is attached to the rear end by a transverse structure forming a watertight bulkhead.
  • the piston interfaces with the tube resistant to level of two sealed shoulders, 215a at the front of the piston and 215b at the rear of the piston.
  • the inner tube has at the front and up to the level of the rear shoulder of the stop 218, openings longitudinal 221 for the passage of water. are clearly visible on the half-profiles of the gun launcher tube along planes perpendicular to the axis of the weapon launcher tube and marks C and D. They allow water entry accelerated to fill the volume left empty by flushing tear.
  • a half profile of the weapon launcher tube according to a plan perpendicular to the axis of the weapon-launching tube and of reference B shows the piston 213 in contact with the internal tube 205.
  • the circulating water passes through passage gates 222 practiced at the rear of the inner tube and visible in a half-profile of the weapon launcher tube in a perpendicular plane to the axis of the weapon-launching and marking A tube.
  • circulating water passes through louvres of passage at the level of transversal structures "with sectors" holding the rear of the inner tube in the tube resistant.
  • the volume of water displaced by the piston is greater than volume of the weapon to be ejected.
  • the piston 213 is previously braked by a hydraulic brake 216 constituted by gills of water passage of reduced diameter, and abuts on a shock absorber "with sectors" 217 by the external face of the rear shoulder 215b of the piston while the internal face of the front shoulder 215a of the piston comes to the interface of a the front shoulder of the stop 218.
  • the shock absorber 217 stops the piston while dampening the impact noise of the piston.
  • the front door of the weapon launcher tube is closed, the water from the weapon launcher tube evacuated by the filling and emptying installation and a circuit 219 compressed air replenishment independent of the launch or can be placed in diversion on the latter allows the piston to return to its initial rest position.
  • the weapon launcher tube consists of a tube 310 resistant to immersion pressure and comprising a inner tube 305 open at both ends, intended for be in contact with a 303 weapon, internal diameter practically equal to that of the weapon, we use a piston short annular hydraulic 313 to create circulation high flow of water from the front to the rear of the gun launcher tube in the annular space between the resistant tube 310 and the inner tube 305.
  • the inner tube is fixed by transverse structures at each end of the tube
  • the transverse structure before 306 forms a watertight bulkhead resistant to pressure difference between the immersion pressure and the launch pressure.
  • the short annular hydraulic piston is put in operation by a compressed air circuit 314, called launch, under pressure greater than pressure immersion.
  • the circulating water passes through gates passing through the level of transversal structures "to sectors" to maintain the back of the inner tube.
  • a structure transverse support at the back of the inner tube form a bulkhead and circulating water passes through passage openings made at the rear of the inner tube.
  • the volume of water displaced by the piston is greater than volume of the weapon to be ejected.
  • the embodiment with short hydraulic piston has the disadvantage of having sensitivity at the immersion pressure.
  • the device according to the invention allows the ejection of the weapon, whatever the position of the weapon launcher tube: in the axis of the submarine, vertical, in horizontal position inclined to the longitudinal axis of the submarine (so-called barbette position).
  • the device according to the invention also allows the simultaneous launch of several wire-guided weapons.

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Description

L'invention concerne un dispositif d'éjection ou de lancement d'une arme à partir d'un tube lance-armes immergé, notamment à bord d'un sous-marin.
Un tube lance-armes est muni classiquement d'une porte avant située dans la charpente avant au delà de la cloison avant résistante du sous-marin, que l'on ouvre pour le lancement ou la "chasse" d'une arme, et d'une porte arrière dite "de culasse".
On connait déjà des dispositifs de lancement d'armes tactiques sur sous-marin mettant en oeuvre des turbopompes.
De tels dispositifs comprennent, oûtre le tube lance-armes et un système associé de remplissage et de vidange du tube lance-armes, un dispositif de turbopompe entraíné par une turbine à air comprimé, qui refoule l'eau prise dans un circuit d'entrée d'eau vers un caisson de lancement débouchant dans le tube lance-armes via une porte annulaire d'entrée d'eau.L'air comprimé actionne la turbine accouplée à une pompe extérieure à la coque résistante, qui met en mouvement à l'intérieur d'un cylindre l'eau afin de l'amener dans le caisson de lancement, créant ainsi une surpression par rapport à la pression d'immersion.Cette différence de pression est alors utilisée après ouverture de la porte annulaire d'entrée d'eau pour créer à l'arrière de l'arme l'effet piston désiré utile à son éjection.
Le fonctionnement d'une telle turbopompe associée à un tube lance-armes nécessite une entrée d'eau amont intégrée dans la charpente avant du sous-marin, ce qui rend plus complexe l'architecture de la charpente avant et peut être source d'indiscrétions.
Une turbopompe est classiquement associée à un groupe de deux ou trois tubes lance-armes, ce qui réduit les capacités de défense en cas de défaillance de la turbopompe.
Le circuit d'entrée d'eau et le caisson de lancement d'une turbopompe sont encombrants et ce d'autant plus si le sous-marin comprend plusieurs groupes de tubes lance-armes car dans ce cas, plusieurs turbopompes et leurs circuits de fonctionnement associés sont nécessaires.
De plus, l'opération de filoguidage d'une torpille est compliquée par la présence du circuit de fonctionnement de la turbopompe.Dans le cas du lancement simultané de deux armes filoguidées par deux tubes lance-armes différents associés à une même turbopompe, une coordination rigoureuse des manoeuvres est exigée, la fermeture de la porte d'entrée d'eau du tube lance-armes lançant la première arme devant être réalisée avant le lancement de la deuxième, indépendamment de la fermeture de la porte avant du tube lance-armes, ce qui nécessite une cinématique dissociée pour l'ouverture, la fermeture, le verrouillage des portes avant et des portes d'entrée d'eau.
De plus, l'intégration des turbopompes sur sous-marin par montage autoclave est complexe et implique une modification importante du dispositif, ainsi que des contraintes sur l'architecture de la charpente avant.
On connait d'autres dispositifs de lancement d'armes à bord de sous-marins, utilisant des pistons d'eau tels que ceux décrits par le brevet US 5 099 745, mais ils présentent les mêmes inconvénients que les dispositifs mettant en oeuvre des turbopompes.
Le brevet DE-A-33 33 614 sur lequel le préambule de la revendication 1 est fondé, divulgue un dispositif d'éjection sous-marin pour des charges d'un tube lance-armes soumis à une pression d'eau, utilisant un piston muni de tiges d'actionnement. Le dispositif de ce brevet se compose de deux tubes, l'un intérieur au contact de la charge, l'autre extérieur concentrique au premier. Les deux tubes sont fermés à l'avant par une même porte étanche pivotante lors du lancement de la charge. Seul le tube intérieur est fermé à l'arrière par une porte permettant le chargement. Les tiges d'actionnement occupent l'espace annulaire compris entre ces deux tubes et sont actionnées hydrauliquement.
Le brevet FR 2 701 102 décrit un dispositif autonome de lancement d'objet en milieu sous-marin, qui utilise aussi des moyens de chasse par vérins. Ce dispositif est non rechargeable par l'arrière contrairement au brevet DE-A-33 33 614.
On connait aussi des dispositifs de lancement d'armes à partir de tubes lance-armes, tels que des refouloirs pneumatiques mais ils présentent un encombrement important supérieur à celui des turbopompes dans le sens longitudinal puisqu'ils nécessitent une surlongueur de tube lance-armes de l'ordre de 400 à 500 mm. Malgré leurs performances relativement limitées du fait de l'immersion, ils ont permis depuis trente ans le lancement d'armes dans tout le domaine d'immersion des sous-marins.L'aspect pénalisant de ce type de dispositif est qu'ils occasionnent des contraintes d'interface avec l'arme.
L'invention a pour but de proposer un dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes immergé, notamment à bord d'un sous-marin, ne présentant pas les inconvénients des dispositifs connus et ci-dessus décrits.
L'invention a donc pour objet un dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes résistant à la pression d'immersion muni d'une porte avant que l'on ouvre à l'éjection de l'arme et d'une porte arrière par le chargement d'une arme, caractérisé selon le libellé de la revendication 1.
Dans un premier mode de réalisation, les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant et le tube intérieur sont constitués par une pompe ou pompe-hélice associée à une génératrice.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant et le tube intérieur sont constitués par une pompe annulaire.
De préférence, la génératrice associée à la pompe ou à la pompe-hélice ou à la pompe annulaire est une turbine. De préférence, la génératrice est intégrée à la porte arrière du tube lance-armes.
La porte arrière du tube lance-armes peut supporter l'axe d'entraínement des moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant et le tube intérieur.
Dans ces deux premiers modes de réalisation de l'invention, les moyens de maintien du tube intérieur dans le tube lance-armes résistant sont constitués par des structures transversales présentant des ouies de passage pour l'eau.Ces structures sont dites "à secteurs". Elles peuvent être associées à des structures longitudinales.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant et le tube intérieur sont constitués par un piston hydraulique annulaire long en interface avec le tube résistant au niveau de deux épaulements, qui se déploie sous l'action d'un circuit d'air comprimé basse pression, dit circuit de lancement.
Le tube lance-armes résistant présente sur sa face interne une butée avec un épaulement avant repérant la position déployée du piston et un épaulement arrière repérant la position de repos du piston.
Le tube intérieur comporte à l'avant jusqu'au niveau de l'épaulement arrière de la butée des ouvertures longitudinales pour le passage de l'eau.
Dans ce mode de réalisation, les moyens de maintien du tube intérieur dans le tube lance-armes résistant sont constitués d'une part par des structures transversales à "secteurs" laissant des ouies de passage pour l'eau à l'extrémité avant du tube intérieur, d'autre part par une structure transversale formant une cloison étanche à l'extrémité arrière du tube intérieur, le tube intérieur présentant à l'arrière des ouies pour le passage de l'eau.
Dans une variante de réalisation différente, les moyens de maintien du tube intérieur dans le tube lance-armes résistant sont constitués par des structures transversales à "secteurs" laissant des ouies de passage pour l'eau à chacune des extrêmités du tube intérieur.
Dans un autre mode de réalisation, les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant et le tube intérieur sont constitués par un piston hydraulique annulaire court qui se déploie sous l'action d'un circuit d'air comprimé sous pression supérieure à la pression d'immersion, dit circuit de lancement.
Dans ce mode de réalisation, les moyens de maintien du tube intérieur dans le tube résistant sont constitués d'une part par une structure transversale située à l'extrémité avant du tube intérieur formant une cloison étanche et résistante à la différence de pression entre pression d'immersion et pression de lancement, d'autre part par des structures transversales à "secteurs" laissant des ouies de passage pour l'eau et situées à l'extrémité arrière du tube intérieur.
Dans une variante de réalisation différente, les moyens de maintien du tube intérieur dans le tube lance-armes résistant sont constitués par une structure transversale formant une cloison étanche à chaque extrémité du tube intérieur,le tube intérieur présentant à l'arrière des ouies pour le passage de l'eau.
Les modes de réalisation à piston hydraulique annulaire présentent un frein hydraulique.
Ils présentent aussi un amortisseur "à secteurs" pour arrêter le piston et amoindrir son bruit.
Ils comportent aussi un circuit de reploiement d'air comprimé pour le retour du piston annulaire à sa position initiale de repos.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description suivante de quelques modes de réalisation préférentiels, donnés à titre illustratif et non limitatif, et des figures annexées, parmi lesquelles :
  • la figure 1 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisant une pompe ou une pompe-hélice;
  • la figure 2 représente un deuxième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisant une pompe annulaire;
  • la figure 3 représente un troisième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisant un piston hydraulique annulaire long;
  • la figure 4 représente un quatrième mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention, utilisant un piston hydraulique annulaire court.
La figure 1 représente un tube lance-armes 1 incorporé à un sous-marin, dont on voit une partie de la coque résistante 2.Le tube lance-armes 1 est muni classiquement d'une porte-avant non représentée située au-delà de la coque résistante, devant s'ouvrir pour le lancement d'une arme 3, par exemple d'une torpille filoguidée, et d'une porte arrière 4.
Le tube lance-armes 1 est constitué par un tube 10 résistant à la pression d'immersion et présentant trois zones 7, 8, 9. Les zones 7 et 9 sont cylindriques, la zone 9 présentant un diamètre plus grand que la zone 7, et sont reliées par la zone 8 de révolution. Le tube lance-armes comporte dans la zone 9 un tube intérieur 5 pouvant être coaxial, ouvert à ses deux extrémités, destiné à être au contact de l'arme 3, de diamètre interne pratiquement égal à celui de l'arme.
Le tube intérieur 5 assure le stockage, le verrouillage et le guidage de l'arme lors de son lancement.
Des structures transversales 6 pouvant être associées à des raidisseurs longitudinaux ou lisses non représentés, sont disposées entre les tubes 10 et 5 pour assurer le maintien du tube intérieur 5 dans le tube résistant 10.
Une circulation d'eau à gros débit, de l'ordre de 2 m3/s, de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire formé entre les deux tubes 5 et 10 est créée grâce à des moyens 13 constitués par une pompe, dont l'arbre d'entraínement est supporté par la porte arrière 4 du tube lance-armes.
Dans le cadre de l'invention, la pompe a des dimensions telles qu'elle laisse à l'arrière du tube lance-armes un emplacement pour le conteneur de filoguidage et est peu encombrante car elle est intégrée au tube lance-armes, contrairement aux dispositifs de lancement d'armes de l'état de la technique, qui mettent en oeuvre des turbopompes extérieures au tube lance-armes.
Le positionnement de la pompe assure une étanchéité relative entre l'espace annulaire compris entre les deux tubes 5 et 10 d'une part, et le volume interne du tube 5 d'autre part.
Les structures transversales servant à maintenir le tube 5 dans le tube résistant 10 sont telles qu'elles ne perturbent pas le passage de cette circulation d'eau.Elles sont disposées de manière discontinue pour laisser apparaítre des ouies de passage pour l'eau.Elles sont dites "à secteurs".
L'anneau d'eau délimité par la paroi interne du tube 10 et la paroi externe du tube 5 est dimensionné pour permettre un débit suffisant d'entrée d'eau.
Le profil de la zone 8 au niveau de la pompe est tel qu'il permet une circulation d'eau avec peu de perte de charge.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 1, la pompe est accouplée à une génératrice 11 intégrée à la porte arrière 4 du tube lance-armes et pouvant être constituée par une turbine alimentée par de l'air haute pression.
Dans un autre mode de réalisation, la génératrice peut ne pas être intégrée au tube lance-armes et peut être par exemple un moteur hydraulique, magnéto-hydraulique, électrique ou à volant d'inertie.
La porte-arrière 4 permet l'ouverture et la fermeture du tube lance-armes pour le chargement de l'arme dans le tube lance-armes.
La porte-arrière 4 est fixée au tube lance-armes par une liaison technologiquement sûre 12, tel un mécanisme autoclave, qui écarte tout risque de perte d'étanchéité à l'immersion.
Le fonctionnement du dispositif d'éjection de l'arme est simple.
Le tube lance-armes étant classiquement chargé, rempli en eau grâce à une installation de remplissage et de vidange et équilibré grâce à un circuit d'équilibrage, on procède à l'ouverture de la porte avant et à l'escamotage du dispositif de verrouillage de l'arme.La rotation de la pompe permet la circulation de l'eau de l'avant vers l'arrière du tube résistant par l'intermédiaire de l'anneau d'eau et donc la mise en pression du volume d'eau à l'arrière du tube 5. Il en résulte un effet piston sur l'arme, qui a dans sa partie cylindrique un diamètre sensiblement égal au diamètre interne du tube intérieur. Lorsque l'arme est chassée, la pompe s'arrête et il est possible de procéder, après vidange, à un nouveau chargement du tube lance-armes par une arme stockée en soute.
Dans une variante de réalisation, les moyens 13 peuvent être constitués par une pompe-hélice.
La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le tube lance-armes classiquement muni d'une porte avant non représentée et d'une porte arrière 104 est constitué par un tube 110 résistant à la pression d'immersion et comportant un tube intérieur 105 ouvert à ses deux extrémités, destiné à être au contact d'une arme 103, de diamètre interne pratiquement égal à celui de l'arme.
Des structures transversales 106 pouvant être associées à des raidisseurs longitudinaux, disposées entre les tubes 110 et 105 assurent le maintien du tube 105 dans le tube 110.
La circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube résistant 110 et le tube intérieur 105 est dans ce mode de réalisation créée par une pompe annulaire 113, pouvant être accouplée à une génératrice intégrée ou non à la porte arrière 104. La génératrice est de préférence constituée par une turbine alimentée par de l'air haute pression.L'arbre d'entraínement de la pompe annulaire 113 est supporté par la porte arrière 104.
La figure 3 représente un troisième mode de réalisation de l'invention, dans lequel le tube lance-armes est constitué par un tube 210 résistant à la pression d'immersion et comportant un tube intérieur 205 ouvert à ses deux extrémités, destiné à être au contact d'une arme 203, de diamètre interne pratiquement égal à celui de l'arme.Un emplacement 200 pour conteneur de filoguidage est prévu à l'arrière de l'arme.
La circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube résistant 210 et le tube intérieur 205 est dans ce mode de réalisation créée par un piston hydraulique annulaire long 213 mis en fonctionnement par un circuit 214 d'air comprimé sous basse pression, dit circuit de lancement.
La fixation du tube intérieur est réalisée à l'extrémité avant par des structures transversales "à secteurs" 206.Un demi-profil du tube lance-armes selon un plan perpendiculaire à l'axe du tube lance-armes et de repère D montre ces structures transversales "à secteurs" à l'avant du tube intérieur, présentant des ouies 223 pour le passage de l'eau à l'intérieur de l'anneau d'eau. Le tube intérieur est fixé à l'extrémité arrière par une structure transversale formant une cloison étanche.
Le piston est en interface avec le tube résistant au niveau de deux épaulements étanches, 215a à l'avant du piston et 215b à l'arrière du piston.
Quand le piston est en position repos, la face interne de l'épaulement arrière 215b du piston vient à l'interface d'un épaulement arrière d'une butée 218.
Le tube intérieur comporte à l'avant et jusqu'au niveau de l'épaulement arrière de la butée 218, des ouvertures longitudinales 221 pour le passage de l'eau.Ces ouvertures sont bien visibles sur les demi-profils du tube lance-armes selon des plans perpendiculaires à l'axe du tube lance-armes et de repères C et D.Elles permettent une entrée d'eau accélérée pour remplir le volume laissé vide par la chasse de l'arme.
Un demi-profil du tube lance-armes selon un plan perpendiculaire à l'axe du tube lance-armes et de repère B montre le piston 213 au contact du tube interne 205.
L'eau en circulation passe par des ouies de passage 222 pratiquées à l'arrière du tube intérieur et visibles dans un demi-profil du tube lance-armes selon un plan perpendiculaire à l'axe du tube lance-armes et de repère A.
Dans une variante de réalisation ne présentant pas des ouies de passage 222, l'eau en circulation passe par des ouies de passage au niveau de structures transversales "à secteurs" de maintien à l'arrière du tube intérieur dans le tube résistant.
Le volume d'eau déplacé par le piston est supérieur au volume de l'arme à éjecter.
En fin de course, le piston 213 est préalablement freiné par un frein hydraulique 216 constitué par des ouies de passage d'eau de diamètre réduit, et vient buter sur un amortisseur "à secteurs" 217 par la face externe de l'épaulement arrière 215b du piston tandis que la face interne de l'épaulement avant 215a du piston vient à l'interface d'un épaulement avant de la butée 218.L'amortisseur 217 arrête le piston tout en amortissant le bruit de choc du piston.
Après lancement de l'arme, la porte avant du tube lance-armes est refermée, l'eau du tube lance-armes évacuée par l'installation de remplissage et de vidange et un circuit 219 de reploiement d'air comprimé indépendant du circuit de lancement ou pouvant être placé en dérivation sur ce dernier permet le retour du piston à sa position initiale de repos.
Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 4, dans lequel le tube lance-armes est constitué par un tube 310 résistant à la pression d'immersion et comportant un tube intérieur 305 ouvert à ses deux extrémités, destiné à être au contact d'une arme 303, de diamètre interne pratiquement égal à celui de l'arme, on utilise un piston hydraulique annulaire court 313 pour créer la circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube résistant 310 et le tube intérieur 305.
La fixation du tube intérieur est réalisée par des structures transversales à chacune des extrémités du tube intérieur.La structure transversale avant 306 forme une cloison étanche et résistante à la différence de pression entre la pression d'immersion et la pression de lancement.
Le piston hydraulique annulaire court est mis en fonctionnement par un circuit 314 d'air comprimé, dit de lancement, sous une pression supérieure à la pression d'immersion.
L'eau en circulation passe par des ouies de passage au niveau des structures transversales "à secteurs" de maintien à l'arrière du tube intérieur.
Dans une variante de réalisation, une structure transversale de maintien à l'arrière du tube intérieur forme une cloison étanche et l'eau en circulation passe par des ouies de passage pratiquées à l'arrière du tube intérieur.
Le volume d'eau déplacé par le piston est supérieur au volume de l'arme à éjecter.
En fin de course, le piston 313 préalablement freiné par un frein hydraulique 316 vient buter sur un amortisseur "à secteurs" 317.
De la même manière que précédemment, après lancement de l'arme, la porte avant du tube lance-armes est refermée, l'eau du tube lance-armes évacuée par l'installation de remplissage et de vidange et un circuit 319 de reploiement d'air comprimé permet le retour du piston à sa position initiale de repos repérée par une butée 320.
Le mode de réalisation avec piston hydraulique court présente toutefois l'inconvénient de présenter une sensibilité à la pression d'immersion.
Le dispositif selon l'invention permet l'éjection de l'arme, quelque soit la position du tube lance-armes : dans l'axe du sous-marin, verticale, en position horizontale inclinée par rapport à l'axe longitudinal du sous-marin (position dite en barbette).
Le dispositif selon l'invention permet aussi le lancement simultané de plusieurs armes filoguidées.

Claims (18)

  1. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes résistant à la pression d'immersion muni d'une porte avant que l'on ouvre à l'éjection de l'arme et d'une porte arrière pour le chargement d'une arme, caractérisé en ce qu'il comporte :
    un tube intérieur (5,105,205,305) au tube lance-armes résistant (1,10,110,210,310) fermé par la porte arrière (4), le tube intérieur étant ouvert à ses deux extrémités et abritant l'arme à éjecter (3,103,203,303), et de diamètre interne sensiblement égal à celui de la partie cylindrique de l'arme,
    des moyens réalisant une circulation d'eau (13,113,213,313) à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre-le tube lance-armes résistant (10,110,210,310) et le tube intérieur (5,105,205,305), associés à des moyens de maintien (6,106,206,306) du tube intérieur (5,105,205,305) dans le tube lance-armes résistant (10,110,210,310).
  2. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant (10) et le tube intérieur (5) sont constitués par une pompe ou pompe-hélice (13) associée à une génératrice (11).
  3. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant (110) et le tube intérieur (105) sont constitués par une pompe annulaire (113) associée à une génératrice.
  4. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la génératrice (11) est une turbine.
  5. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la génératrice (11) est intégrée à la porte arrière (4) du tube lance-armes.
  6. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la porte arrière (4) du tube lance-armes supporte l'axe d'entraínement des moyens (13,113) réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant (10, 110) et le tube intérieur (5,105).
  7. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes résistant à la pression d'immersion selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de maintien du tube intérieur (5,105) dans le tube lance-armes résistant (10, 110) sont constitués par des structures transversales "à secteurs" (6,106) laissant des ouies de passage pour l'eau et/ou des structures longitudinales.
  8. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant (210) et le tube intérieur (205) sont constitués par un piston hydraulique annulaire long (213) en interface avec le tube résistant (210) au niveau de deux épaulements (215a, 215b), qui se déploie sous l'action d'un circuit d'air comprimé basse pression, dit circuit de lancement (214).
  9. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tube lance-armes résistant (210) présente sur sa face interne une butée (218) avec un épaulement avant repérant la position déployée du piston et un épaulement arrière repérant la position de repos du piston.
  10. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 9, caractérisé en ce que le tube intérieur (205) comporte à l'avant jusqu'au niveau de l'épaulement arrière de la butée des ouvertures longitudinales pour le passage de l'eau (221).
  11. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens de maintien du tube intérieur (205) dans le tube lance-armes résistant (210) sont constitués d'une part par des structures transversales à "secteurs" (206) laissant des ouies de passage (223) pour l'eau à l'extrémité avant du tube intérieur, d'autre part par une structure transversale formant une cloison étanche à l'extrémité arrière du tube intérieur, le tube intérieur présentant à l'arrière des ouies pour le passage de l'eau (222).
  12. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moyens de maintien du tube intérieur (205) dans le tube lance-armes résistant (210) sont constitués par des structures transversales à "secteurs" laissant des ouies de passage pour l'eau à chacune des extrémités du tube intérieur.
  13. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens réalisant une circulation d'eau à gros débit de l'avant vers l'arrière du tube lance-armes dans l'espace annulaire compris entre le tube lance-armes résistant (310) et le tube intérieur (305) sont constitués par un piston hydraulique annulaire court (313) qui se déploie sous l'action d'un circuit d'air comprimé sous pression supérieure à la pression d'immersion, dit circuit de lancement (314).
  14. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de maintien du tube intérieur (305) dans le tube lance-armes résistant (310) sont constitués d'une part par une structure transversale (306) située à l'extrémité avant du tube intérieur, formant une cloison étanche et résistante à la différence de pression entre pression d'immersion et pression de lancement, d'autre part par des structures transversales à "secteurs" laissant des ouies de passage pour l'eau et situées à l'extrémité arrière du tube intérieur.
  15. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon la revendication 13, caractérisé en ce que les moyens de maintien du tube intérieur (305) dans le tube lance-armes résistant (310) sont constitués par une structure transversale formant une cloison étanche à chaque extrémité du tube intérieur, le tube intérieur présentant à l'arrière des ouies pour le passage de l'eau.
  16. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendications 8 à 15, caractérisé en ce qu'il présente un frein hydraulique (216,316) pour le piston hydraulique annulaire (213,313).
  17. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendication 8 à 16, caractérisé en ce qu'il présente un amortisseur à "secteurs" (217,317) pour le piston hydraulique annulaire (213,313).
  18. Dispositif d'éjection d'une arme à partir d'un tube lance-armes selon l'une des revendication 8 à 17, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit de reploiement (219,319) d'air comprimé pour le retour du piston annulaire (213,313) à sa position initiale de repos.
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