EP1462756A1 - Method of defence of a vehicle or a structure against a threat such as a projectile and device to carry out said method - Google Patents
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Definitions
- the technical field of the invention is that of methods and devices for defending a vehicle or structure against a threat such as a projectile (missile or rocket).
- This cylinder allows the device to have several possible launch directions. Each direction of launch corresponds to a position of the cylinder piston. So a single-acting cylinder gives the tube two positions different: that corresponding to the cylinder in the rest state and that corresponding to the activated cylinder.
- a double-acting cylinder gives the tube three different positions: that corresponding to the cylinder in the state of rest and the two extreme positions corresponding to initiations of each of the two pyrotechnic charges.
- the method according to the invention makes it possible to launch a defense ammunition in the optimal direction while using at least one pyrotechnic actuator which provides speed and power for positioning.
- At least one positioning means is a double pyrotechnic cylinder effect incorporating two pyrotechnic charges having an effect antagonist each connected to a separate room, both chambers being separated by a movable piston, the process is then characterized in that, to ensure braking at least minus a positioning means, we order successively in sequence the two pyrotechnic charges of the cylinder considered so as to ensure by the action of the second loads a braking movement of the piston which has been controlled by the first charge, the time interval between the initiation of each charge being chosen so as to ensure the desired positioning for the piston.
- the pressure in the first chamber in which the first charge is initiated we will compare this pressure to a value theoretical memorized then we will correct the time interval before initiation of the second charge and / or we will open a vent in at least one of the bedrooms so as to take account the difference observed between the theoretical pressure and the pressure measured.
- the invention also relates to a device for defense using such a method.
- This device allows the defense of a vehicle or a structure against a threat like a projectile. He understands means of positioning on site and / or at least minus a tube for launching a defense ammunition, means positioning systems which include at least one cylinder pyrotechnic, device also comprising means for detection of projectile approach and calculation means to determine the angles of elevation and bearing at give the defense ammo launch tube as well that the time at which the ammunition is to be ejected from the tube in the direction of fire, device characterized by what it includes electronic control means ensuring a sequence initiation of the actuator (s) positioning pyrotechnics and firing of the ammunition, as well as means ensuring braking and / or stopping of positioning means when they have oriented the shot at the desired angles.
- the means of braking and / or stopping of the positioning means are formed by deployable abutment surfaces integral with the body of the pyrotechnic cylinder (s), the deployment of abutment surfaces being controlled by electronic means control.
- the device is characterized in that defense ammunition has an efficiency zone spatial at a nominal working distance, and in that two consecutive abutment surfaces carried by a cylinder body are separated by a distance which determines a difference of angular positioning for the tube ensuring recovery of the effectiveness zones of the defense ammunition for the two consecutive directions and at said distance nominal use.
- one of the means of site and / or deposit positioning includes at least one double acting pyrotechnic cylinder incorporating two charges antagonistic pyrotechnics each linked to a separate bedroom, the two bedrooms being separated by a movable piston, and the electronic control means ensure a sequence initiation of the two charges pyrotechnics of the cylinder considered with a time interval chosen so as to ensure the braking of the piston and the desired positioning in site and / or deposit.
- the device defense may include means to measure the pressure in the two chambers of one of the cylinders pyrotechnics, these means being connected to the means control electronics, which can compare the pressure measured in a first chamber with at least one theoretical value so as to correct the time interval before initiation of the second load of the jack in question.
- the device may include means for determining the actual position of the piston of the pyrotechnic cylinder or the positioning on site or in deposit given by this jack, these means being connected to electronic control means.
- the device may include at least one vent for each room, vent the opening of which can be ordered by the means control electronics and will allow to set communicating said room with the outside.
- Figure 1 shows a top view of a vehicle 1 such as a battle tank which takes to the level of its glacis before a defense device 2 according to the invention.
- a defense device 2 includes a small turret 3 which carries a tube 4 allowing firing a defense ammunition.
- This tube 4 is adjustable in site and in deposit.
- the angle ⁇ shown in the figure between the direction ⁇ of the axis of the tube 4 and a vertical plane P is the bearing angle. This angle is obtained by a rotation of the turret 3 by relative to vehicle 1.
- the elevation angle is not shown here. This angle is the one made by the direction ⁇ of the tube 4 with a plane horizontal.
- the positioning in site and in deposit is obtained by pyrotechnic cylinders (not visible in this figure).
- Device 2 makes it possible to defend vehicle 1 against a threat which is a projectile 6 (missile or rocket).
- a projectile 6 missile or rocket
- the vehicle includes means of measurement and calculation to determine the speed V and the direction Threat ⁇ 6.
- These means comprise a firing line 9 associated by example to a tracking radar 7 which is carried by the turret 8 of vehicle 1.
- fire control determines in space the direction ⁇ which is the optimal direction of fire of this ammunition 5 so that it can counter threat 6.
- Ammunition 5 could be an ammunition generating a sheaf of shards (focused according to a sector or not) or else ammunition generating a blast effect.
- This munition has an efficiency volume E which is here shown with a substantially elliptical shape. This volume is the one within which the probability of destruction and / or destabilization of threat 6 by the ammunition 5 is equal to 1.
- the fire control also calculates the instant at which this ammunition must be ejected from the tube 4 according to this direction ⁇ . This instant is calculated from the speed V of the projectile 6 detected and of the speed v (known) of the Defense ammunition 5. It is also calculated by taking account for the volume of efficiency and the fact that the interception must intervene at the level of an interception sphere SI centered on defense turret 3 and radius R. This radius is attached to the system design so as to minimize effects on vehicle 1 (this sphere has a radius included between 5 and 10 m).
- the optimal direction ⁇ is therefore that which allows to include projectile / threat 6 in the effectiveness volume E of defense ammunition 5 when this projectile arrives at level of the SI interception sphere.
- the fire control therefore determines the angles of the sites and of deposit to be given to the launch tube 4 of the ammunition defense so that the axis of this one is confused with the direction ⁇ .
- T R the instant at which the defense ammunition 5 must be ejected from the tube 4 and that of the dynamic characteristics of the positioning means in elevation and / or deposit (inertia of the moving parts of the turret 3, accelerations communicated by the actuators, response time of the initiation means of the pyrotechnic actuators) make it possible to determine a first instant (T G and / or T S ) at which the positioning means or means in site (instant T S ) or in deposit (instant T G ) must be ordered.
- T R the instant at which the defense ammunition 5 must be ejected from the tube 4
- T T the second instant at which the propellant charge of the ammunition 5 must be ignited. This data is specific to the defense system developed and it depends on the characteristics of the propellant means (pressure and speed communicated to the munition, response time of the means of ignition of the propellant charge).
- the flow diagram in Figure 2 shows the succession of steps of the method according to a first embodiment of the invention.
- Block C1 corresponds to the supply by the firing line of instructions for positioning the tube in elevation (S) and in deposit (G) as well as the instant (T R ) at which the ammunition must leave the launching tube to counter threat 6 at the level of the SI interception sphere.
- An electronic control means integrated into the defense device calculates (block C2) the instant (T T ) at which the firing of the ammunition must be controlled so that its exit from the tube occurs at the instant T R. This instant corresponds to the moment of exit of the ammunition 5 (T R ) minus the stage of ignition of the propellant charge thereof and the stage of ballistics inside the munition in the tube 4.
- the control means also calculates (block C3) the initiation instant (T S ) of the pyrotechnic charge of the site positioning cylinder.
- the control means then sequentially causes the different initiations of the pyrotechnic charges of cylinders as well as the shot following the time sequence as well calculated.
- Block A1 triggering of positioning in deposit (T G ), block A2 triggering of positioning in site (T S ), block A3 triggering of firing (T T ).
- the relative order of triggers A1 and A2 will depend on the set angles given on site and in deposit.
- FIG. 2 it is considered that the order relating to the positioning of the deposit occurs first. It is of course the longest rally which is triggered first. The objective is to rally on site and in simultaneous deposit at time T R.
- Line L represents the simultaneity at the planned time T R of the positions in elevation, in deposit and of the exit of the ammunition out of the tube.
- the ammunition 5 leaves the launch tube 4 when positioning means oriented the firing system at the desired angles.
- the method according to the invention thus provides a simple sequential triggering of the positioning means of the tube and then firing the ammunition.
- means ensuring braking and / or stopping of the positioning means will be ordered when they have oriented the firing system at the desired angles.
- the blocks A4 and A5 symbolize these commands F G (braking / stopping the positioning in the field) and FS (braking / stopping the positioning in the site).
- the positioning means use one or more several actuators or pyrotechnic cylinders.
- These actuators as described by FR2809172 include a piston which slides in a cylinder. The displacement of the piston is caused by gases of a pyrotechnic composition, such a propellant powder.
- Figures 3,4a, 4b show an exemplary embodiment a double-acting linear pyrotechnic actuator 10 (pyrotechnic cylinder) incorporating means ensuring stopping of the actuator, means which will advantageously be controlled before or at the same time as the positioning means.
- This actuator comprises a cylindrical case 11 of axis 13 which is closed at each end by a cover 12a, 12b.
- This case contains five rings 14a, 14b, 14c, 14d and 14e which delimit a cylindrical internal housing 15 divided in two chambers 16a and 16b by a piston 17 secured to a rod 18.
- the case 11 and the rings 14 form the body of the jack.
- the rings make it possible to position and wedge means of braking / stopping 23a, 23b, 23c and 23d.
- the case 11 ensures the cohesion of the cylinder body.
- the piston is shown here in the initial position of the cylinder, position in which the rod 18 is made integral cylinder by a shearable radial pin 19 arranged between the rod 18 and the cover 12b.
- Gas sealing means such as seals annulars not shown, are interposed between the piston 17 and housing 15.
- Each chamber 16a, 16b can be pressurized by a gas-generating pyrotechnic charge 20a, 20b. These charges are arranged at the covers 12a, 12b which provide the closure of the case 11, covers which are crossed by rod 18. Gas seals are provided between the covers and the rod 18.
- the pyrotechnic charges 20a, 20b consist of example by 2 to 3 grams of simple basic propellant powder. Each composition can be initiated by an igniter (not shown) which is connected by conductors 21a, 21b to electronic control means 22.
- the initiation of charge 20a will cause the rupture of the pin 19 and the displacement of the piston 17 in the direction D2 until it stops against the cover 12b.
- the initiation of charge 20b causes it also the rupture of the pin 19 and the displacement of the piston 17 in direction D1 until it stops against the cover 12a.
- this actuator incorporates means braking and / or stopping of its piston which are formed by deployable abutment surfaces 23a, 23b, 23c and 23d integral with the cylinder body. These stop surfaces are more particularly visible in Figure 4a. They include two portions of circular washers 24 and 25 which are housed in a cylindrical groove 26 arranged between two consecutive rings 14c and 14d.
- These washer portions are fixed at their ends with two piezoelectric actuators 27, 28.
- the actuators 27, 28 of each stop 23 are connected in pairs to the means control electronics 22.
- a housing (not shown) shared between each ring 14 makes it possible to receive each actuator 27 or 28.
- the actuators are chosen in such a way so that when they are supplied with electric current they shorten and bring the two portions of washer 25, 25 of the axis 13 of the cylinder body.
- the washers have a thickness of about 3 mm they are dimensioned radially so that they are, in the activated position, in contact with the groove 26 with sufficient contact surface to ensure stopping piston.
- the radial stroke of the washers is of the order of millimeter and actuator response time known piezoelectric allows the deployment of washers before the cylinder has traveled the stroke that separates from the washer.
- the example shown in Figure 3 includes four means braking.
- the cylinder thus comprises (with the position center and the two stop positions against the covers) seven different positions for its stem and can therefore quickly and reliably position the tube on site or deposit at seven different angles. It is understood possible to define a cylinder with a number of means different braking.
- the fire control When the fire control has determined the angles of elevation and of deposit to be rallied by the defense system, it immediately controls the positioning of the braking ensuring the desired angle (or the nearest angle the desired angle).
- the positioning jacks will be defined. so that two consecutive stop surfaces carried by the cylinder body are separated by a distance which determines for the tube 4 a difference of angular positioning ensuring overlap of the zones Defense ammunition efficiency 5.
- the jack (not shown) ensuring the positioning in tube 4 deposit has two stop positions consecutive determining the directions ⁇ 1 and ⁇ 2 which make the angles ⁇ 1 and ⁇ 2 respectively with the plane P. These directions are close enough to each other to that, at the level of the interception sphere SI, the zones E1 and E2 overlap.
- the fire control team can then choose for example the direction ⁇ 2 if the theoretical direction calculated for the pointing of tube 4 is between ⁇ 1 and ⁇ 2.
- the stop positions for the positioning cylinder in site are defined in a similar way.
- Figures 6a and 6b show another mode of realization of a positioning cylinder according to the invention.
- This mode differs from the previous one in that the jack 10 allows directly control a rotary movement.
- the piston 17 is in the form of a flap which is integral with an axis 29 capable of a movement of rotation relative to the body 30 of the jack.
- One end of the flap 17 which carries a seal 48 is in contact with an internal cylindrical wall 31 of the body 30 (see Figure 6b).
- a shear pin 32 is interposed between axis 29 and body 30. It secures the flap 17 and the body 30 in the rest position of the jack.
- the axis 29 crosses the body 30 and it is pivotally mounted relative to the body on bearings (not shown).
- the body 30 defines an internal housing which has the form of a cylindrical sector of axis coincident with that of the axis turning 29.
- the flap 17 In its rest position, the flap 17 is in a middle position which separates the housing from the body 30 in two chambers 16a, 16b of substantially equal volume and having each in the form of a cylindrical sector.
- the body also carries two pyrotechnic charges 20a and 20b, each load being connected to one of the chambers 16a, 16b.
- part 17 a initial position which is not the middle position.
- a such an arrangement will give the jack 10 a angular positioning capacity which will be greater in one direction of rotation than in the other.
- the initial volumes of the two chambers 16a and 16b will be so different. We can therefore in this case provide different pyrotechnic charges for both cylinder chamber, for example composition masses different pyrotechnics.
- the flap drives the axis 29.
- the rotation can thus be between -90 ° and + 90 °.
- This cylinder carries means for braking and / or stopping its flap 17 which are formed by abutment surfaces deployable 23a, 23b, 23c and 23d secured to the body 30 of the cylinder.
- Each abutment surface includes a corner 33 mounted pivoting with respect to an axis 34 integral with the body 30.
- the corner extends over the entire height of the chamber 16a or 16b. It can pivot by the action of an actuator piezoelectric 35, incorporated in the wall 30 of the jack, and which is connected to the electronic control means 22 by a link 36.
- Figure 6a shows all the stop surfaces in their rest position.
- Figure 6b shows the corner 33 of the stop 23a in deployed position. Driven by piezoelectric actuator 35 the corner is protruding from the internal surface 31 of the body and stops the shutter 17.
- each stopper will be chosen sufficient to stop the shutter. It is enough for that to give the corner 33 a height of the order of 1 to 2 mm.
- a number of abutment surfaces will preferably be adopted such that two consecutive stop positions determine directions close enough to each other that at level of the SI interception sphere, the efficiency zones Defense munitions E1 and E2 overlap for two directions ⁇ 1, ⁇ 2 of the axis of the tube 4 (see Figure 5).
- FIG. 7 shows a first example of a turret 3 of launch of a defense ammunition 5.
- This turret comprises a turntable 37 which is integral with an axis vertical 29 and can therefore pivot relative to a support fixed 38 which is for example linked to a vehicle (not represented).
- the plate 37 carries the tube 4 which is integral with a base 40 which can pivot relative to the plate 37 around an axis 39.
- the axis 29 is integral with a flap 17b of a pivoting jack 10b as described above with reference to the figures 6a, 6b.
- the body 30 of the jack is also made integral of the support 38 by a connecting means (not shown) such screws or fixing lugs.
- the cylinder 10b ensures the positioning of the launcher tube 4 in relation to the support 38.
- the tube 4 can pivot relative to the plate 37 around the axis 39 which is perpendicular to the axis vertical 29.
- a linear pyrotechnic cylinder 10a as described previously with reference to Figures 3 and 4 is mounted from articulated between the plate 37 and the base 40.
- the cylinder body is articulated on a lug 42 integral of the plate 37.
- the end of the rod 18 of the jack is articulated on another tab 43, integral with the base 40.
- the jack 10a makes it possible to control the positioning in site of the tube 4 relative to the plate 37 and to the support 38.
- This cylinder is double acting. It has two charges pyrotechnics 20a and 20b, connected to electronic means 22, and which control the output of the rod 18 or else its entry into the jack body. The pointing can thus be achieved with elevation angles positive or negative.
- Ammunition 5 is expelled from tube 4 by a charge propellant 44 which is ignited by an igniter 45. This last is initiated by a contact 46 which is connected by a wired connection not shown by electronic means control 22 which are here housed in the support 38.
- the tube 4 is here represented as a tube closed at its rear part and the load 44 expels the ammunition from the tube by canon effect. It is of course possible to plan a propellant charge in the form of a solid propellant ammunition. In this case the tube 4 will be open to its part which will reduce the recoil suffered by the support 38.
- the electronic control means 22 ensure the firing defense ammunition as well as the initiation of different pyrotechnic charges of the cylinders 10a and 10b. They also ensure the deployment of the braking means and / or stop piston of each cylinder.
- the braking means will preferably be deployed from the determination of the desired site and site angles.
- the initiation of the pyrotechnic charges of the different cylinders will however be initiated following a sequence of functioning such as positioning in site and in deposit occur substantially at the same time.
- Figure 8 differs from Figure 7 in that the cylinder linear 10a is replaced by a second pivoting jack 10c.
- the body 30c of this jack is integral with a stirrup 47 secured to the end of the vertical axis 29 while the flap 17c of this jack is integral with axis 39. This axis is secured to the base 40 carrying the tube 4.
- the second cylinder 10c ensures the site positioning of the tube 4.
- This embodiment allows with two cylinders to identical structure and compact to ensure a pivoting system site and bearing along deflection angles important (greater than 90 °).
- the response time is very weak (of the order of one hundred milliseconds) and the energy developed by the pyrotechnic compositions is sufficient to drive the moving parts and heavy in the desired timeframe (mass of the order of 50 kg).
- This braking means could for example be consisting of a pad between piston and cylinder body, pad which will be deployable by a piezoelectric actuator or by a pyrotechnic initiator.
- These means will include for example measuring means the actual position of the piston and / or the measuring means of the actual gas pressure in the chambers. Ways control electronics will then incorporate a rustic enslavement using this information from position of the piston and / or pressure in the chambers for correct the positioning of the piston.
- FIG. 9 thus shows an exemplary embodiment of a actuator or pyrotechnic cylinder 10 incorporating such a means pyrotechnic braking.
- This cylinder allows direct movement control rotary.
- it includes a piston which has the form a flap 17 secured to an axis 29 capable of rotational movement relative to a body 30.
- One end of the flap 17 which carries a seal 48 is in contact with an internal cylindrical wall 31 of the body 30.
- a shear pin 32 is interposed between axis 29 and body 30. It secures the flap 17 and the body 30 in the rest position of the jack.
- the axis 29 crosses the body 30 and it is pivotally mounted relative to the body on bearings (not shown).
- the body 30 defines an internal housing which has the form of a cylindrical sector of axis coincident with that of the axis turning 29.
- the flap 17 In its rest position, the flap 17 is in a middle position which separates the housing from the body 30 in two chambers 16a, 16b of substantially equal volume and having each in the form of a cylindrical sector.
- the body also carries two pyrotechnic charges 20a and 20b, each load is connected to one of the chambers 16a, 16b and allows to pressurize it.
- the pyrotechnic charges 20a, 20b consist of example by a gas-generating composition, such as 2 to 3 grams of a simple basic propellant powder. Each composition can be initiated by an inflammator (not shown) which is connected by conductors 21a, 21b to electronic control means 22.
- a gas-generating composition such as 2 to 3 grams of a simple basic propellant powder.
- Each composition can be initiated by an inflammator (not shown) which is connected by conductors 21a, 21b to electronic control means 22.
- the flap 17 moves in either direction (R1 or R2). This actuator therefore allows to control a pivoting of the axis 29 which is between - 90 ° and + 90 ° relative to a median initial position of the shutter.
- the initiation of charge 20a causes the rupture of the pin 32 and the rotation of the flap 17 in the direction R2 until it comes into abutment against the body 30.
- the initiation of charge 20b causes it also the rupture of the pin 32 and the rotation of the flap 17 in direction R1 until it abuts against the body 30.
- the electronic means of control 22 incorporate a computer 120 as well as at least a memory or register 130.
- This memory contains curves in digital form characteristics giving the theoretical pressure in each room as a function of time.
- the computer 120 is programmed so that it can initiate in sequence the two pyrotechnic charges 20a and 20b.
- This back pressure causes braking of the displacement of part 17.
- the flap 17 will be positioned at the end of a some time at its initial median position. In effect this position corresponds to the balance between pressures in both rooms.
- Figure 11 is an abacus which gives for this cylinder the value of the interval to be programmed between each initiation depending on the maximum angular travel desired.
- part 17 a initial position which is not the middle position.
- a such an arrangement will give the jack 10 a angular positioning capacity which will be greater in one direction of rotation than in the other.
- the initial volumes of the two chambers 16a and 16b will be so different. We can therefore in this case provide different pyrotechnic charges for both cylinder chamber, for example composition masses different pyrotechnics.
- Figure 12 shows another embodiment of a pyrotechnic actuator 10 with pyrotechnic braking.
- This actuator is produced here in the form of a linear cylinder double acting with a cylindrical body 30 with axis 13 delimiting a cylindrical internal housing divided in two chambers 16a, 16b by a piston 17 secured to a rod 18.
- the piston is shown here in the initial position of the cylinder, position in which the piston is secured of the body 30 by a radial shear pin 19 interposed between the rod 18 and an end cover 12a.
- Gas sealing means such as non-annular seals shown are provided between the piston and the body.
- Each chamber 16a, 16b can be pressurized by a gas-generating pyrotechnic charge 20a, 20b. These charges are arranged at the covers 12a, 12b ensuring the closing of the body 30, covers which are crossed by the rod 18. Gas seals are provided between the covers and the rod 18.
- the initiation of charge 20a causes the rupture of the pin 19 and the displacement of the piston 17 in the direction D2 until it stops against the cover 12b.
- the initiation of charge 20b causes it also the rupture of the pin 19 and the displacement of the piston 17 in direction D1 until it stops against the cover 12a.
- the means control electronics 22 incorporate a computer 120 as well as at least one memory or register 130,, and the computer 120 is programmed so that it can initiate sequence the two pyrotechnic charges 20a and 20b.
- This one will position itself after a certain time at level of its initial median position which corresponds in the example described here at the balance between pressures in the two bedrooms.
- the actuators shown in Figures 9 and 12 also include means for measuring the pressure in the two chambers 16a and 16b. These means are constituted by pressure probes 150a, 150b.
- the probes 150a, 150b are connected to the electronics of control 22 by links 160a, 160b.
- the probes are shown fixed radially in the wall cylindrical body 30. They could of course be carried by a bottom wall of the body or by a wall from above (not shown). In the embodiment of FIG. 12, the probes are fixed to the covers 12a and 12b.
- control electronics 22 can control the actual pressure in each of the chambers 16a, 16b and she can compare this pressure to a theoretical value which is in memory.
- dispersions can occur at the level of real pressures, dispersions linked for example to the variation of the characteristics of the different loads pyrotechnics of a production batch, or linked to operating conditions (temperature, pressure atmospheric).
- FIGS 9 and 12 also show provide at least one vent 170a, 170b in each room. These vents allow to connect the room (16a or 16b) with the outside of the cylinder body.
- vents shown in Figure 9 are carried by the bottom wall of the body 30.
- the vents represented in the figure 12 are fixed radially to the cylindrical body 30.
- vents 170a, 170b The opening of the vents 170a, 170b is caused by the electronic control means 22 to which they belong connected by links 180a, 180b.
- vents will be produced for example in the form of normally closed small valves with a stem which ensures the closure of the valve and which is integral with a electro magnet.
- This variant of the invention makes it possible to provide successively several corrections to the pressures in the different rooms.
- This embodiment thus ensures a enslavement to overcome all the dispersions of the device (dispersion on the pressures in the two rooms but also on the delays between the initiations).
- the electronic control means will use the information relating to the actual position of the cylinder for order for example the vents and / or modify the interval of initiation between charges.
- the actuators according to the invention can be used in different applications for which it is necessary to give a very rapid amplitude movement given.
- the actuator according to the invention does not by itself allow maintain an organ in a given position. This maintenance may however be ensured by means classics not shown and attached to the ordered organ by the jack (for example a locking pawl).
- this actuator is particularly well suited to the implementation of a defense system of a vehicle or structure against a threat such as projectile.
- the pyrotechnic energy used in the cylinders is sufficient to ensure the displacement of inertias mechanical of such defense devices.
- the cylinders pyrotechnics also ensure the speed of positioning required.
- the method according to this second embodiment of the invention also ensures the accuracy of the site and deposit positioning despite the absence of mechanical stop corresponding to the desired positioning.
- the desired position is that at which the cylinder speed is practically zero.
- the electronic control device 22 may be programmed to trigger this shot moments before the arrival of the tube at the angular positioning in elevation and in correct deposit.
- the trigger is triggered before arrival at the position because the pressurization of the load propellant of defense ammunition and its course in the tube last a while (around 30 milliseconds). It is therefore necessary to anticipate in order to ensure that the ammunition leaves the tube according to the good direction and with the least lateral disturbance possible (cylinder positioning speed substantially nothing).
- Actuators with pyrotechnic braking may be used in turrets similar to those described previously with reference to Figures 7 and 8.
- these turrets are intended for the defense of a vehicle or a structure against a missile or rocket attack. It is essential that such a turret can ensure a rapid and reliable positioning of the tube 4 according to a direction determined upon detection of the threat by fire control.
- the positioning time is generally around the hundred milliseconds.
- both pyrotechnic charges of each cylinder will be initiated in sequence as a result of the site and time setting instructions deposit provided by the firing line (not shown) which is connected to the control means 22 which it controls the operation.
- the fire control and the electronic control means 22 may form a single together.
- control means will brake the pistons of the cylinders so that the speed of these pistons to be substantially zero for pointing values desired and communicated by the fire control.
- the electronic control means 22 initiate the operating sequence of a cylinder by relative to each other so that the positioning in site and deposit occur more or less the same moment.
- This flowchart therefore shows the succession of orders generated by the electronic control means 22.
- the time differences between each initiation will depend on structural features of the turret, cylinders and launch tubes. The skilled person will determine them easily.
- Block C1 again corresponds to the supply by the firing line of instructions for positioning the tube in elevation (S) and in deposit (G) as well as the instant (T R ) at which the defense ammunition must leave the tube. launch.
- the control means then calculate (block C2) the instant (T T ) at which the firing of the ammunition must be controlled so that its exit from the tube occurs at instant T R. This instant corresponds to the moment of exit of the ammunition (T R ) minus the stage of ignition of the load 44 and the stage of internal ballistics of the munition in the tube 4.
- the control means also calculate (block C30) the instants of initiation (Sa and Sb) of the two pyrotechnic charges of the elevation positioning jack to ensure zero speed in elevation at the time of exit (T R ).
- the control means 22 also calculate (block C40) the initiation instants (Ga and Gb) of the two pyrotechnic charges of the bearing positioning cylinder to ensure a zero bearing speed at the exit instant (T R ). All calculations will be performed simultaneously.
- the control means then cause sequentially the different charge initiations pyrotechnics of the cylinders as well as the firing following the time sequence thus calculated.
- Block A10 triggering of positioning in deposit (Ga), block A20 triggering of positioning in site (Sa), block A3 triggering of firing (T T ).
- the relative order of trips A10 and A20 will depend on the set angles given on site and in deposit. In the figure, it is considered that the order relating to the positioning of the deposit occurs first. It is of course the longest rally which is triggered first. The objective is to rally on site and in simultaneous deposit at time T R.
- the control means of course ensure control from the firing of the pressures actually obtained in the jacks and they possibly correct (block A40 correction in Cor G deposit; block A50 correction in Cor S site) the instants of triggering of the pyrotechnic braking charges ( block A60 triggering of braking in Gb deposit; block A70 triggering of braking on site Sb) or else control the openings of the vents (E G , or E S ).
- Line L represents the simultaneity at the planned time T R of the positions in elevation, in deposit and of the exit of the ammunition out of the tube.
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Abstract
Description
Le domaine technique de l'invention est celui des procédés et des dispositifs permettant de défendre un véhicule ou une structure contre une menace telle un projectile (missile ou roquette).The technical field of the invention is that of methods and devices for defending a vehicle or structure against a threat such as a projectile (missile or rocket).
On connaít par le brevet FR2809172 un dispositif de protection d'un véhicule mettant en oeuvre un tube lanceur d'un projectile. Le tube peut être orienté dans au moins un plan par un vérin pyrotechnique à simple ou double effet.We know from patent FR2809172 a device for protection of a vehicle using a launcher tube of a projectile. The tube can be oriented in at least one plan by a single or double acting pyrotechnic cylinder.
Ce vérin permet au dispositif d'avoir plusieurs directions de lancement possibles. Chaque direction de lancement correspond à une position du piston du vérin. Ainsi un vérin simple effet permet de donner au tube deux positions différentes : celle correspondant au vérin à l'état de repos et celle correspondant au vérin activé.This cylinder allows the device to have several possible launch directions. Each direction of launch corresponds to a position of the cylinder piston. So a single-acting cylinder gives the tube two positions different: that corresponding to the cylinder in the rest state and that corresponding to the activated cylinder.
Un vérin à double effet permet de donner au tube trois positions différentes: celle correspondant au vérin à l'état de repos et les deux positions extrêmes correspondant aux initiations de chacune des deux charges pyrotechniques.A double-acting cylinder gives the tube three different positions: that corresponding to the cylinder in the state of rest and the two extreme positions corresponding to initiations of each of the two pyrotechnic charges.
L'efficacité de ce dispositif est limitée car seules trois directions de tir sont possibles. Il est donc nécessaire de prévoir plusieurs dispositifs de lancement ayant des orientations différentes par rapport au véhicule.The effectiveness of this device is limited because only three directions of fire are possible. It is therefore necessary to provide several launching devices having different orientations with respect to the vehicle.
On connaít par ailleurs par le brevet FR2722873 un dispositif de défense dans lequel une tourelle est orientée en site et en gisement par des moteurs électriques. Les moteurs sont asservis et permettent d'obtenir n'importe quelle orientation souhaitée pour la tourelle. Il est alors possible de lancer une munition de défense suivant la direction optimale permettant de contrer la menace.We also know from patent FR2722873 a defense device in which a turret is oriented on site and in deposit by electric motors. The motors are controlled and allow to obtain any what orientation desired for the turret. So he is possible to launch a defense ammunition according to the optimal direction to counter the threat.
Ce dispositif de défense est cependant lourd et encombrant et la puissance électrique qu'il requiert est également importante.This defense system is however heavy and bulky and the electrical power it requires is also important.
C'est le but de l'invention que de proposer un procédé de défense d'un véhicule ou d'une structure ne présentant pas de tels inconvénients.It is the object of the invention to propose a method of defense of a vehicle or a structure without such disadvantages.
Ainsi le procédé selon l'invention permet de lancer une munition de défense suivant la direction optimale tout en mettant en oeuvre au moins un actionneur pyrotechnique ce qui lui assure vitesse et puissance pour le positionnement.Thus the method according to the invention makes it possible to launch a defense ammunition in the optimal direction while using at least one pyrotechnic actuator which provides speed and power for positioning.
Ainsi l'invention a pour objet un procédé de défense d'un
véhicule ou d'une structure contre une menace telle un
projectile, procédé mettant en oeuvre des moyens de
positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube
de lancement d'une munition de défense, moyens qui
comprennent au moins un vérin pyrotechnique, procédé dans
lequel on détermine à l'aide de moyens de mesure et de calcul
la vitesse et la direction de la menace, procédé caractérisé
par les étapes suivantes :
Selon un mode particulier de réalisation, au moins un moyen de positionnement est un vérin pyrotechnique à double effet incorporant deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, les deux chambres étant séparées par un piston mobile, le procédé est alors caractérisé en ce que, pour assurer le freinage d'au moins un moyen de positionnement, on commande successivement en séquence les deux charges pyrotechniques du vérin considéré de façon à assurer par l'action de la deuxième charge un freinage du déplacement du piston qui a été commandé par la première charge, l'intervalle de temps entre l'initiation de chaque charge étant choisi de façon à assurer le positionnement souhaité pour le piston.According to a particular embodiment, at least one positioning means is a double pyrotechnic cylinder effect incorporating two pyrotechnic charges having an effect antagonist each connected to a separate room, both chambers being separated by a movable piston, the process is then characterized in that, to ensure braking at least minus a positioning means, we order successively in sequence the two pyrotechnic charges of the cylinder considered so as to ensure by the action of the second loads a braking movement of the piston which has been controlled by the first charge, the time interval between the initiation of each charge being chosen so as to ensure the desired positioning for the piston.
Selon une variante du procédé, on pourra mesurer la pression dans la première chambre dans laquelle la première charge est initiée, on comparera cette pression à une valeur théorique mémorisée puis on corrigera l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième charge et/ou on ouvrira un évent dans au moins une des chambres de façon à tenir compte de l'écart observé entre la pression théorique et la pression mesurée.According to a variant of the process, the pressure in the first chamber in which the first charge is initiated, we will compare this pressure to a value theoretical memorized then we will correct the time interval before initiation of the second charge and / or we will open a vent in at least one of the bedrooms so as to take account the difference observed between the theoretical pressure and the pressure measured.
Ainsi, lorsque la pression mesurée dans la première chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on pourra retarder l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on pourra ouvrir un évent dans la deuxième chambre.So when the pressure measured in the first chamber is lower than the theoretical pressure stored on may delay the initiation time of the second charge and / or we can open a vent in the second bedroom.
Inversement, lorsque la pression mesurée dans la première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on pourra anticiper l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on pourra ouvrir un évent dans la première chambre.Conversely, when the pressure measured in the first chamber is greater than the theoretical pressure stored on can anticipate the moment of initiation of the second charge and / or we can open a vent in the first bedroom.
On pourra également déterminer la position réelle du piston et utiliser cette mesure pour corriger l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou ouvrir un évent dans l'une ou l'autre des chambres.We can also determine the actual position of the piston and use this measurement to correct the instant initiating the second charge and / or opening a vent in either room.
L'invention a également pour objet un dispositif de défense mettant en oeuvre un tel procédé.The invention also relates to a device for defense using such a method.
Ce dispositif permet la défense d'un véhicule ou d'une structure contre une menace telle un projectile. Il comprend des moyens de positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube de lancement d'une munition de défense, moyens de positionnement qui comprennent au moins un vérin pyrotechnique, dispositif comprenant également des moyens de détection de l'approche du projectile et des moyens de calcul permettant de déterminer les angles de site et de gisement à donner au tube de lancement de la munition de défense ainsi que l'instant auquel la munition doit être éjectée hors du tube suivant la direction de tir, dispositif caractérisé en ce qu'il comprend des moyens électroniques de commande assurant une initiation en séquence du ou des vérins pyrotechniques de positionnement puis du tir de la munition, ainsi que des moyens assurant le freinage et/ou l'arrêt des moyens de positionnement lorsqu'ils ont orienté le système de tir suivant les angles souhaités.This device allows the defense of a vehicle or a structure against a threat like a projectile. He understands means of positioning on site and / or at least minus a tube for launching a defense ammunition, means positioning systems which include at least one cylinder pyrotechnic, device also comprising means for detection of projectile approach and calculation means to determine the angles of elevation and bearing at give the defense ammo launch tube as well that the time at which the ammunition is to be ejected from the tube in the direction of fire, device characterized by what it includes electronic control means ensuring a sequence initiation of the actuator (s) positioning pyrotechnics and firing of the ammunition, as well as means ensuring braking and / or stopping of positioning means when they have oriented the shot at the desired angles.
Selon un mode particulier de réalisation, les moyens de freinage et/ou d'arrêt des moyens de positionnement sont formés par des surfaces de butée déployables solidaires du corps du ou des vérins pyrotechniques, le déploiement des surfaces de butée étant commandé par les moyens électroniques de commande.According to a particular embodiment, the means of braking and / or stopping of the positioning means are formed by deployable abutment surfaces integral with the body of the pyrotechnic cylinder (s), the deployment of abutment surfaces being controlled by electronic means control.
Avantageusement, le dispositif est caractérisé en ce que la munition de défense comporte une zone d'efficacité spatiale à une distance nominale d'emploi, et en ce que deux surfaces de butées consécutives portées par un corps de vérin sont séparées par une distance qui détermine un écart de positionnement angulaire pour le tube assurant un recouvrement des zones d'efficacité de la munition de défense pour les deux directions consécutives et à ladite distance nominale d'emploi.Advantageously, the device is characterized in that defense ammunition has an efficiency zone spatial at a nominal working distance, and in that two consecutive abutment surfaces carried by a cylinder body are separated by a distance which determines a difference of angular positioning for the tube ensuring recovery of the effectiveness zones of the defense ammunition for the two consecutive directions and at said distance nominal use.
Selon un autre mode de réalisation, un des moyens de positionnement en site et/ou en gisement comprend au moins un vérin pyrotechnique à double effet incorporant deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, les deux chambres étant séparées par un piston mobile, et les moyens électroniques de commande assurent une initiation en séquence des deux charges pyrotechniques du vérin considéré avec un intervalle de temps choisi de façon à assurer le freinage du piston et le positionnement souhaité en site et/ou en gisement.According to another embodiment, one of the means of site and / or deposit positioning includes at least one double acting pyrotechnic cylinder incorporating two charges antagonistic pyrotechnics each linked to a separate bedroom, the two bedrooms being separated by a movable piston, and the electronic control means ensure a sequence initiation of the two charges pyrotechnics of the cylinder considered with a time interval chosen so as to ensure the braking of the piston and the desired positioning in site and / or deposit.
Selon une variante de réalisation le dispositif de défense pourra comporter des moyens permettant de mesurer la pression dans les deux chambres d'un des vérins pyrotechniques, ces moyens étant reliés aux moyens électroniques de commande, ces derniers pouvant comparer la pression mesurée dans une première chambre avec au moins une valeur théorique de façon à corriger l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième charge du vérin considéré.According to an alternative embodiment the device defense may include means to measure the pressure in the two chambers of one of the cylinders pyrotechnics, these means being connected to the means control electronics, which can compare the pressure measured in a first chamber with at least one theoretical value so as to correct the time interval before initiation of the second load of the jack in question.
Avantageusement, le dispositif pourra comporter des moyens permettant de déterminer la position réelle du piston du vérin pyrotechnique ou bien le positionnement en site ou en gisement donné par ce vérin, ces moyens étant reliés aux moyens électroniques de commande.Advantageously, the device may include means for determining the actual position of the piston of the pyrotechnic cylinder or the positioning on site or in deposit given by this jack, these means being connected to electronic control means.
Selon une autre variante de l'invention, le dispositif pourra comporter au moins un évent pour chaque chambre, évent dont l'ouverture pourra être commandée par les moyens électroniques de commande et permettra de mettre en communication ladite chambre avec l'extérieur.According to another variant of the invention, the device may include at least one vent for each room, vent the opening of which can be ordered by the means control electronics and will allow to set communicating said room with the outside.
Les moyens électroniques de commande pourront provoquer le tir de la munition à un instant tel que celle ci sorte du tube sensiblement à l'instant où les angles de site et gisement sont obtenus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma en vue de dessus représentant l'engagement par un dispositif selon l'invention d'un projectile menaçant un véhicule,
- la figure 2 est un logigramme montrant la succession des étapes dans un premier mode de réalisation d'un dispositif de défense selon l'invention,
- la figure 3 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un actionneur pyrotechnique mis en oeuvre dans un dispositif de défense selon l'invention,
- les figures 4a et 4b sont des coupes transversales de cet actionneur, coupes réalisées au niveau d'un moyen d'arrêt suivant le plan dont la trace AA est représentée à la figure 3, la figure 4a montre le moyen d'arrêt au repos et la figure 4b à l'état activé,
- la figure 5 est analogue à la figure 1 et montre le recouvrement des zones d'efficacité pour deux positions successives de l'actionneur en gisement.
- les figures 6a et 6b sont des vues en coupe d'un autre mode de réalisation d'un actionneur pyrotechnique mis en oeuvre dans un dispositif de défense selon l'invention, la figure 6a montrant un moyen d'arrêt au repos et la figure 6b un moyen d'arrêt activé.
- la figure 7 est une vue schématique en coupe d'un dispositif de défense selon l'invention,
- la figure 8 est une vue schématique en coupe d'un autre mode de réalisation d'un dispositif de défense selon l'invention,
- la figure 9 est une vue en coupe longitudinale d'un autre mode de réalisation d'un vérin pyrotechnique mis en oeuvre dans un dispositif de défense selon l'invention,
- la figure 10 est un exemple de courbes représentant l'évolution des pressions dans les chambres d'un tel vérin ainsi que la course de vérin obtenue,
- la figure 11 est un exemple de courbe montrant l'intervalle de temps entre l'initiation de deux générateurs pyrotechniques d'un vérin en fonction de la course souhaitée,
- la figure 12 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un vérin mis en oeuvre dans un dispositif de défense selon l'invention,
- la figure 13 est un logigramme montrant la succession des étapes dans un dispositif de défense selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
- FIG. 1 is a diagram in top view representing the engagement by a device according to the invention of a projectile threatening a vehicle,
- FIG. 2 is a flow diagram showing the succession of steps in a first embodiment of a defense device according to the invention,
- FIG. 3 is a sectional view of an embodiment of a pyrotechnic actuator used in a defense device according to the invention,
- FIGS. 4a and 4b are transverse sections of this actuator, sections made at the level of a stop means along the plane, the trace AA of which is shown in FIG. 3, FIG. 4a shows the stop means at rest and FIG. 4b in the activated state,
- FIG. 5 is analogous to FIG. 1 and shows the overlap of the efficiency zones for two successive positions of the actuator in bearing.
- Figures 6a and 6b are sectional views of another embodiment of a pyrotechnic actuator used in a defense device according to the invention, Figure 6a showing a stop means at rest and Figure 6b an activated stop means.
- FIG. 7 is a schematic sectional view of a defense device according to the invention,
- FIG. 8 is a schematic sectional view of another embodiment of a defense device according to the invention,
- FIG. 9 is a view in longitudinal section of another embodiment of a pyrotechnic jack used in a defense device according to the invention,
- FIG. 10 is an example of curves representing the evolution of the pressures in the chambers of such a jack as well as the stroke of the jack obtained,
- FIG. 11 is an example of a curve showing the time interval between the initiation of two pyrotechnic generators of a jack as a function of the desired stroke,
- FIG. 12 is a sectional view of another embodiment of a jack used in a defense device according to the invention,
- FIG. 13 is a flow diagram showing the succession of steps in a defense device according to a second embodiment of the invention.
La figure 1 montre en vue de dessus un véhicule 1 tel un
char de combat qui porte au niveau de son glacis avant un
dispositif de défense 2 selon l'invention. Ce dispositif
comprend une petite tourelle 3 qui porte un tube 4 permettant
le tir d'une munition 5 de défense.Figure 1 shows a top view of a
Ce tube 4 est orientable en site et en gisement. L'angle
α représenté sur la figure entre la direction δ de l'axe du
tube 4 et un plan vertical P est l'angle de gisement. Cet
angle est obtenu par une rotation de la tourelle 3 par
rapport au véhicule 1.This tube 4 is adjustable in site and in deposit. The angle
α shown in the figure between the direction δ of the axis of the
tube 4 and a vertical plane P is the bearing angle. This
angle is obtained by a rotation of the
L'angle de site n'est pas représenté ici. Cet angle est celui fait par la direction δ du tube 4 avec un plan horizontal.The elevation angle is not shown here. This angle is the one made by the direction δ of the tube 4 with a plane horizontal.
Le positionnement en site et en gisement est obtenu par des vérins pyrotechniques (non visibles sur cette figure).The positioning in site and in deposit is obtained by pyrotechnic cylinders (not visible in this figure).
Le dispositif 2 permet de défendre le véhicule 1 contre
une menace qui est un projectile 6 (missile ou roquette). On
a représenté ici deux positions successives du projectile
repérées 6a et 6b.
Le véhicule comporte des moyens de mesure et de calcul permettant de déterminer la vitesse V ainsi que la direction Δ de la menace 6. The vehicle includes means of measurement and calculation to determine the speed V and the direction Threat Δ 6.
Ces moyens comprennent une conduite de tir 9 associée par
exemple à un radar de poursuite 7 qui est porté par la
tourelle 8 du véhicule 1.These means comprise a
D'une façon classique et compte tenu des caractéristiques
de la munition de défense, la conduite de tir détermine dans
l'espace la direction δ qui est la direction optimale de tir
de cette munition 5 pour qu'elle puisse contrer la menace 6.In a classic way and taking into account the characteristics
of defense ammunition, fire control determines in
space the direction δ which is the optimal direction of fire
of this
La munition 5 pourra être une munition engendrant une
gerbe d'éclats (focalisés suivant un secteur ou non) ou bien
une munition engendrant un effet de souffle.
Cette munition possède un volume d'efficacité E qui est
ici représenté avec une forme sensiblement elliptique. Ce
volume est celui à l'intérieur duquel la probabilité de
destruction et/ou de déstabilisation de la menace 6 par la
munition 5 est égale à 1.This munition has an efficiency volume E which is
here shown with a substantially elliptical shape. This
volume is the one within which the probability of
destruction and / or destabilization of threat 6 by the
La conduite de tir calcule également l'instant auquel
cette munition doit être éjectée hors du tube 4 suivant cette
direction δ. Cet instant est calculé à partir de la vitesse V
du projectile 6 détecté et de la vitesse v (connue) de la
munition de défense 5. Il est également calculé en tenant
compte du volume d'efficacité et du fait que l'interception
doit intervenir au niveau d'une sphère d'interception SI
centrée sur la tourelle de défense 3 et de rayon R. Ce rayon
est fixé à la conception du système de façon à minimiser les
effets sur le véhicule 1 (cette sphère a un rayon compris
entre 5 et 10 m).The fire control also calculates the instant at which
this ammunition must be ejected from the tube 4 according to this
direction δ. This instant is calculated from the speed V
of the projectile 6 detected and of the speed v (known) of the
La direction optimale δ est donc celle qui permet
d'englober le projectile/menace 6 dans le volume d'efficacité
E de la munition de défense 5 lorsque ce projectile arrive au
niveau de la sphère d'interception SI.The optimal direction δ is therefore that which allows
to include projectile / threat 6 in the effectiveness volume
E of
La conduite de tir détermine donc les angles de sites et de gisement à donner au tube de lancement 4 de la munition de défense pour que l'axe de celui ci soit confondu avec la direction δ.The fire control therefore determines the angles of the sites and of deposit to be given to the launch tube 4 of the ammunition defense so that the axis of this one is confused with the direction δ.
La connaissance de l'instant (TR) auquel la munition de
défense 5 doit être éjectée hors du tube 4 et celle des
caractéristiques dynamiques des moyens de positionnement en
site et/ou gisement (inertie des pièces mobiles de la
tourelle 3, accélérations communiquées par les actionneurs,
temps de réponse des moyens d'initiation des actionneurs
pyrotechniques) permettent de déterminer un premier instant
(TG et/ou TS) auquel le ou les moyens de positionnement en
site (instant TS) ou en gisement (instant TG) doivent être
commandés.Knowledge of the instant (T R ) at which the
Par ailleurs la connaissance de l'instant (TR) auquel la
munition de défense 5 doit être éjectée hors du tube 4 permet
de déterminer un deuxième instant (TT) auquel la charge
propulsive de la munition 5 doit être mise à feu. Cette
donnée est propre au dispositif de défense développé et elle
dépend des caractéristiques des moyens propulsifs (pression
et vitesse communiquée à la munition, temps de réponse des
moyens d'allumage de la charge propulsive).Furthermore, knowledge of the instant (T R ) at which the
Le logigramme de la figure 2 montre la succession des étapes du procédé selon un premier mode de réalisation de l'invention.The flow diagram in Figure 2 shows the succession of steps of the method according to a first embodiment of the invention.
Le bloc C1 correspond à la fourniture par la conduite de tir des consignes de positionnement du tube en site (S) et en gisement (G) ainsi que de l'instant (TR) auquel la munition doit quitter le tube de lancement pour contrer la menace 6 au niveau de la sphère d'interception SI.Block C1 corresponds to the supply by the firing line of instructions for positioning the tube in elevation (S) and in deposit (G) as well as the instant (T R ) at which the ammunition must leave the launching tube to counter threat 6 at the level of the SI interception sphere.
Un moyen électronique de commande intégré au dispositif de défense (ou la conduite de tir) calcule alors (bloc C2) l'instant (TT) auquel le tir de la munition doit être commandé pour que sa sortie du tube intervienne à l'instant TR. Cet instant correspond à l'instant de sortie de la munition 5 (TR) diminué de l'étape d'allumage de la charge propulsive de celle ci et de l'étape de balistique intérieure de la munition dans le tube 4.An electronic control means integrated into the defense device (or the firing line) then calculates (block C2) the instant (T T ) at which the firing of the ammunition must be controlled so that its exit from the tube occurs at the instant T R. This instant corresponds to the moment of exit of the ammunition 5 (T R ) minus the stage of ignition of the propellant charge thereof and the stage of ballistics inside the munition in the tube 4.
Le moyen de commande calcule également (bloc C3) l'instant d'initiation (TS) de la charge pyrotechnique du vérin de positionnement en site.The control means also calculates (block C3) the initiation instant (T S ) of the pyrotechnic charge of the site positioning cylinder.
Il calcule aussi (bloc C4) l'instant d'initiation (TG) de la charge pyrotechnique du vérin de positionnement en gisement. Tous les calculs seront effectués simultanément.It also calculates (block C4) the instant of initiation (T G ) of the pyrotechnic charge of the position positioning cylinder. All calculations will be performed simultaneously.
Le moyen de commande provoque ensuite séquentiellement les différentes initiations des charges pyrotechniques des vérins ainsi que le tir suivant la séquence temporelle ainsi calculée.The control means then sequentially causes the different initiations of the pyrotechnic charges of cylinders as well as the shot following the time sequence as well calculated.
Bloc A1 : déclenchement du positionnement en gisement (TG), bloc A2 déclenchement du positionnement en site (TS), bloc A3 déclenchement du tir (TT). L'ordre relatif des déclenchements A1 et A2 dépendra des angles de consignes donnés en site et en gisement.Block A1: triggering of positioning in deposit (T G ), block A2 triggering of positioning in site (T S ), block A3 triggering of firing (T T ). The relative order of triggers A1 and A2 will depend on the set angles given on site and in deposit.
Sur la figure 2 on considère que l'ordre relatif au positionnement en gisement intervient le premier. C'est bien entendu le ralliement le plus long qui est déclenché en premier. L'objectif étant un ralliement en site et en gisement simultané à l'instant TR.In FIG. 2, it is considered that the order relating to the positioning of the deposit occurs first. It is of course the longest rally which is triggered first. The objective is to rally on site and in simultaneous deposit at time T R.
La ligne L figure la simultanéité à l'instant prévu TR des positionnements en site, en gisement et de la sortie de la munition hors du tube.Line L represents the simultaneity at the planned time T R of the positions in elevation, in deposit and of the exit of the ammunition out of the tube.
Ainsi la munition 5 sort du tube de lancement 4 lorsque
les moyens de positionnement ont orienté le système de tir
suivant les angles souhaités.Thus the
Le procédé selon l'invention prévoit ainsi un simple déclenchement en séquence des moyens de positionnement du tube puis du tir de la munition.The method according to the invention thus provides a simple sequential triggering of the positioning means of the tube and then firing the ammunition.
Par ailleurs on commandera des moyens assurant le freinage et/ou l'arrêt des moyens de positionnement lorsqu'ils ont orienté le système de tir suivant les angles souhaités. Les blocs A4 et A5 symbolisent ces commandes FG (freinage/arrêt du positionnement en gisement) et FS (freinage/arrêt du positionnement en site).Furthermore, means ensuring braking and / or stopping of the positioning means will be ordered when they have oriented the firing system at the desired angles. The blocks A4 and A5 symbolize these commands F G (braking / stopping the positioning in the field) and FS (braking / stopping the positioning in the site).
On minimise ainsi les perturbations mécaniques apportées
à la munition 5 par les mouvements du tube de lancement 4.This minimizes the mechanical disturbances brought
to the
Les moyens de positionnement mettent en oeuvre un ou plusieurs actionneurs ou vérins pyrotechniques. Ces actionneurs comme décrits par FR2809172 comprennent un piston qui coulisse dans un cylindre. Le déplacement du piston est provoqué par les gaz d'une composition pyrotechnique, telle une poudre propulsive.The positioning means use one or more several actuators or pyrotechnic cylinders. These actuators as described by FR2809172 include a piston which slides in a cylinder. The displacement of the piston is caused by gases of a pyrotechnic composition, such a propellant powder.
Pour commander le freinage d'un tel actionneur pyrotechnique on pourra par exemple provoquer une déformation localisée du cylindre, déformation empêchant le piston de dépasser un certain point.To control the braking of such an actuator pyrotechnic one could for example cause a deformation cylinder, deformation preventing the piston from exceed a certain point.
Suivant la structure des moyens de freinage/arrêt utilisés, on pourra commander ces moyens en même temps que les moyens de positionnement ou bien après.Depending on the structure of the braking / stopping means used, we can order these means at the same time as positioning means or after.
Les figures 3,4a,4b montrent un exemple de réalisation d'un actionneur pyrotechnique linéaire 10 à double effet (vérin pyrotechnique) incorporant des moyens assurant l'arrêt de l'actionneur, moyens qui seront avantageusement commandés avant ou en même temps que les moyens de positionnement.Figures 3,4a, 4b show an exemplary embodiment a double-acting linear pyrotechnic actuator 10 (pyrotechnic cylinder) incorporating means ensuring stopping of the actuator, means which will advantageously be controlled before or at the same time as the positioning means.
Cet actionneur comprend un étui cylindrique 11 d'axe 13
qui est obturé à chaque extrémité par un couvercle 12a, 12b.
Cet étui renferme cinq bagues 14a, 14b, 14c, 14d et 14e qui
délimitent un logement interne cylindrique 15 partagé en deux
chambres 16a et 16b par un piston 17 solidaire d'une tige 18.This actuator comprises a
L'étui 11 et les bagues 14 forment le corps du vérin. Les
bagues permettent de positionner et caler des moyens de
freinage/arrêt 23a,23b,23c et 23d. L'étui 11 assure la
cohésion du corps de vérin.The
Le piston est représenté ici dans la position initiale du
vérin, position dans laquelle la tige 18 est rendue solidaire
du vérin par une goupille radiale cisaillable 19 disposée
entre la tige 18 et le couvercle 12b.The piston is shown here in the initial position of the
cylinder, position in which the
Des moyens d'étanchéité aux gaz, tels des joints
annulaires non représentés, sont interposés entre le piston
17 et le logement 15.Gas sealing means, such as seals
annulars not shown, are interposed between the
Chaque chambre 16a, 16b peut être pressurisée par une
charge pyrotechnique génératrice de gaz 20a, 20b. Ces charges
sont disposées au niveau des couvercles 12a, 12b qui assurent
la fermeture de l'étui 11, couvercles qui sont traversés par
la tige 18. Des joints d'étanchéité aux gaz sont prévus entre
les couvercles et la tige 18.Each
Les charges pyrotechniques 20a, 20b sont constituées par
exemple par 2 à 3 grammes de poudre propulsive simple base.
Chaque composition peut être initiée par un inflammateur (non
représenté) qui est relié par des conducteurs 21a,21b à des
moyens électroniques de commande 22. The
L'initiation de la charge 20a provoquera la rupture de la
goupille 19 et le déplacement du piston 17 dans la direction
D2 jusqu'à sa mise en butée contre le couvercle 12b.The initiation of
Alternativement, l'initiation de la charge 20b provoque
elle aussi la rupture de la goupille 19 et le déplacement du
piston 17 dans la direction D1 jusqu'à sa mise en butée
contre le couvercle 12a.Alternatively, the initiation of
Conformément à l'invention ce vérin incorpore des moyens
de freinage et/ou d'arrêt de son piston qui sont formés par
des surfaces de butée déployables 23a, 23b, 23c et 23d
solidaires du corps du vérin. Ces surfaces de butées sont
plus particulièrement visibles à la figure 4a. Elles
comprennent deux portions de rondelles circulaires 24 et 25
qui se logent dans une rainure cylindrique 26 aménagée entre
deux bagues consécutives 14c et 14d.In accordance with the invention, this actuator incorporates means
braking and / or stopping of its piston which are formed by
Ces portions de rondelles sont fixées à leurs extrémités
à deux actionneurs piézoélectriques 27, 28. Les actionneurs
27, 28 de chaque butée 23 sont reliés par paire aux moyens
électroniques de commande 22. Un logement (non représenté)
partagé entre chaque bague 14 permet de recevoir chaque
actionneur 27 ou 28. Les actionneurs sont choisis de telle
sorte que lorsqu'ils sont alimentés en courant électrique ils
se raccourcissent et rapprochent ainsi les deux portions de
rondelle 24,25 de l'axe 13 du corps de vérin.These washer portions are fixed at their ends
with two
Lorsque le moyen de freinage est au repos (figure 4a) les
portions de rondelle 24 et 25 sont totalement à l'intérieur
de la rainure 26 et elles ne gênent pas le passage du piston
17 dans le logement 15.When the braking means is at rest (Figure 4a) the
Lorsque le moyen de freinage est activé (figure 4b) les
portions de rondelle 24 et 25 sortent du logement 15 et
apparaissent en saillie à l'intérieur de celui ci. Elles
forment alors une surface de butée qui stoppe le vérin 17 au
niveau de la rainure 26 considérée.When the braking means is activated (Figure 4b) the
Les rondelles ont une épaisseur de l'ordre de 3 mm elles
sont dimensionnées radialement de telle sorte qu'elles
soient, en position activée, en contact avec la rainure 26
avec une surface de contact suffisante pour assurer l'arrêt
du piston. The washers have a thickness of about 3 mm they
are dimensioned radially so that they
are, in the activated position, in contact with the
La course radiale des rondelles est de l'ordre du millimètre et le temps de réponse des actionneurs piézoélectriques connus permet d'assurer le déploiement des rondelles avant que le vérin n'ait parcouru la course qui le sépare de la rondelle.The radial stroke of the washers is of the order of millimeter and actuator response time known piezoelectric allows the deployment of washers before the cylinder has traveled the stroke that separates from the washer.
L'exemple représenté à la figure 3 comprend quatre moyens de freinage. Le vérin comporte ainsi (avec la position médiane et les deux positions de butée contre les couvercles) sept positions différentes pour sa tige et peut donc positionner de façon rapide et fiable le tube en site ou en gisement suivant sept angles différents. Il est bien entendu possible de définir un vérin comportant un nombre de moyens de freinage différent.The example shown in Figure 3 includes four means braking. The cylinder thus comprises (with the position center and the two stop positions against the covers) seven different positions for its stem and can therefore quickly and reliably position the tube on site or deposit at seven different angles. It is understood possible to define a cylinder with a number of means different braking.
Lorsque la conduite de tir a déterminé les angles de site et de gisement à rallier par le dispositif de défense, elle commande immédiatement le positionnement des moyens de freinage assurant l'angle souhaité (ou l'angle le plus proche de l'angle souhaité).When the fire control has determined the angles of elevation and of deposit to be rallied by the defense system, it immediately controls the positioning of the braking ensuring the desired angle (or the nearest angle the desired angle).
Avantageusement on définira les vérins de positionnement
de telle sorte que deux surfaces de butées consécutives
portées par le corps de vérin soient séparées par une
distance qui détermine pour le tube 4 un écart de
positionnement angulaire assurant un recouvrement des zones
d'efficacité de la munition de défense 5.Advantageously, the positioning jacks will be defined.
so that two consecutive stop surfaces
carried by the cylinder body are separated by a
distance which determines for the tube 4 a difference of
angular positioning ensuring overlap of the zones
Comme cela est plus particulièrement visible à la figure 5, le vérin (non représenté) assurant le positionnement en gisement du tube 4 présente deux positions de butées consécutives déterminant les directions δ1 et δ2 qui font respectivement les angles α1 et α2 avec le plan P. Ces directions sont suffisamment proches l'une de l'autre pour que, au niveau de la sphère d'interception SI, les zones d'efficacité E1 et E2 se recouvrent.As is more particularly visible in the figure 5, the jack (not shown) ensuring the positioning in tube 4 deposit has two stop positions consecutive determining the directions δ1 and δ2 which make the angles α1 and α2 respectively with the plane P. These directions are close enough to each other to that, at the level of the interception sphere SI, the zones E1 and E2 overlap.
Ainsi, pour toute direction d'approche de la menace amenant celle ci entre les directions δ1 et δ2, on est assuré d'une destruction ou perturbation optimale de la menace. So for any threat approach direction bringing this one between the directions δ1 and δ2, we are assured of optimal destruction or disruption of the threat.
La conduite de tir pourra alors choisir par exemple la direction δ2 si la direction théorique calculée pour le pointage du tube 4 est comprise entre δ1 et δ2.The fire control team can then choose for example the direction δ2 if the theoretical direction calculated for the pointing of tube 4 is between δ1 and δ2.
Les positions de butées pour le vérin de positionnement en site sont définies d'une façon analogue.The stop positions for the positioning cylinder in site are defined in a similar way.
Dans tous les cas on est ainsi assuré d'obtenir une défense efficace quel que soit l'angle d'attaque même si le nombre de positions de pointage possibles est limité.In all cases, we are thus guaranteed to obtain a effective defense regardless of the angle of attack even if the number of possible pointing positions is limited.
Les figures 6a et 6b montrent un autre mode de réalisation d'un vérin de positionnement selon l'invention.Figures 6a and 6b show another mode of realization of a positioning cylinder according to the invention.
Ce mode diffère du précédent en ce que le vérin 10 permet
de commander directement un mouvement rotatif.This mode differs from the previous one in that the
A cet effet le piston 17 est sous la forme d'un volet
qui est solidaire d'un axe 29 susceptible d'un mouvement de
rotation par rapport au corps 30 du vérin. Une extrémité du
volet 17 qui porte un joint d'étanchéité 48 est en contact
avec une paroi cylindrique interne 31 du corps 30 (voir
figure 6b). Une goupille cisaillable 32 est interposée entre
l'axe 29 et le corps 30. Elle assure la solidarisation du
volet 17 et du corps 30 dans la position de repos du vérin.For this purpose the
L'axe 29 traverse le corps 30 et il est monté pivotant
par rapport au corps sur des paliers (non représentés).The
Le corps 30 délimite un logement interne qui a la forme
d'un secteur cylindrique d'axe confondu avec celui de l'axe
tournant 29.The
Dans sa position de repos, le volet 17 se trouve dans une
position médiane qui sépare le logement du corps 30 en deux
chambres 16a, 16b de volume sensiblement égal et ayant
chacune la forme d'un secteur cylindrique.In its rest position, the
Par ailleurs le corps porte deux charges pyrotechniques
20a et 20b, chaque charge étant reliée à une des chambres
16a, 16b.The body also carries two
Suivant la charge 20a ou 20b qui est initiée par les
moyens électroniques de commande 22 le volet 17 se déplace
dans l'un ou l'autre sens (R1 ou R2). Ce mode de réalisation
permet donc de commander un pivotement de l'axe 29 qui est
compris entre -90° et +90° par rapport à une position
initiale médiane du volet. Depending on the
Il est bien entendu possible de donner au volet 17 une
position initiale qui n'est pas la position médiane. Une
telle disposition permettra de donner au vérin 10 une
capacité de positionnement angulaire qui sera plus importante
dans un sens de rotation que dans l'autre.It is of course possible to give part 17 a
initial position which is not the middle position. A
such an arrangement will give the
Les volumes initiaux des deux chambres 16a et 16b seront
alors différents. On pourra donc dans ce cas prévoir des
charges pyrotechniques différentes pour l'une et l'autre
chambre du vérin, par exemple des masses de composition
pyrotechnique différentes.The initial volumes of the two
Lorsqu'une charge 20a ou 20b est initiée, la pression
des gaz augmente fortement dans le volume 16a ou 16b. La
goupille 32 est cisaillée et le volet se déplace dans la
direction R1 ou R2.When a
Le volet entraíne l'axe 29. La rotation peut ainsi être
comprise entre -90° et +90°.The flap drives the
Ce vérin porte des moyens de freinage et/ou d'arrêt de
son volet 17 qui sont formés par des surfaces de butée
déployables 23a, 23b, 23c et 23d solidaires du corps 30 du
vérin.This cylinder carries means for braking and / or stopping
its
Chaque surface de butée comprend un coin 33 monté
pivotant par rapport à un axe 34 solidaire du corps 30.Each abutment surface includes a
Le coin s'étend sur toute la hauteur de la chambre 16a ou
16b. Il peut pivoter par l'action d'un actionneur
piézoélectrique 35, incorporé dans la paroi 30 du vérin, et
qui est relié aux moyens électroniques de commande 22 par une
liaison 36.The corner extends over the entire height of the
La figure 6a montre toutes les surfaces de butées dans leur position de repos.Figure 6a shows all the stop surfaces in their rest position.
Dans cette position elles ne sont pas saillantes par
rapport à la surface interne 31 du corps 30 et ne gênent pas
le déplacement du volet 17.In this position they are not protruding by
relative to the
La figure 6b montre le coin 33 de la butée 23a en
position déployée. Poussé par l'actionneur piézoélectrique 35
le coin est saillant par rapport à la surface interne 31 du
corps et arrête le volet 17. Figure 6b shows the
La surface de contact de chaque butée sera choisie suffisante pour assurer l'arrêt du volet. Il suffit pour cela de donner au coin 33 une hauteur de l'ordre de 1 à 2 mm.The contact surface of each stopper will be chosen sufficient to stop the shutter. It is enough for that to give the corner 33 a height of the order of 1 to 2 mm.
Comme dans le mode de réalisation précédent on pourra prévoir un nombre de surfaces de butées différent.As in the previous embodiment, we can provide a different number of stop surfaces.
On adoptera de préférence un nombre de surfaces de butée tel que deux positions de butées consécutives déterminent des directions suffisamment proches l'une de l'autre pour que, au niveau de la sphère d'interception SI, les zones d'efficacité E1 et E2 de la munition de défense se recouvrent pour deux directions δ1, δ2 de l'axe du tube 4 (voir la figure 5).A number of abutment surfaces will preferably be adopted such that two consecutive stop positions determine directions close enough to each other that at level of the SI interception sphere, the efficiency zones Defense munitions E1 and E2 overlap for two directions δ1, δ2 of the axis of the tube 4 (see Figure 5).
La figure 7 montre un premier exemple d'une tourelle 3 de
lancement d'une munition de défense 5. Cette tourelle
comprend un plateau tournant 37 qui est solidaire d'un axe
vertical 29 et peut donc pivoter par rapport à un support
fixe 38 qui est par exemple lié à un véhicule (non
représenté).Figure 7 shows a first example of a
Le pivotement de l'axe 29 se fait grâce à des paliers 41.
Ce pivotement du plateau assure le positionnement en gisement
du tube 4.The pivoting of the
Le plateau 37 porte le tube 4 qui est solidaire d'une
embase 40 pouvant pivoter par rapport au plateau 37 autour
d'un axe 39.The
L'axe 29 est solidaire d'un volet 17b d'un vérin pivotant
10b tel que décrit précédemment en référence aux figures
6a,6b. Le corps 30 du vérin est par ailleurs rendu solidaire
du support 38 par un moyen de liaison (non représenté) tel
des vis ou des pattes de fixation. Le vérin 10b assure le
positionnement en gisement du tube lanceur 4 par rapport au
support 38.The
Par ailleurs le tube 4 peut pivoter par rapport au
plateau 37 autour de l'axe 39 qui est perpendiculaire à l'axe
vertical 29.Furthermore, the tube 4 can pivot relative to the
Un vérin pyrotechnique linéaire 10a tel que décrit
précédemment en référence aux figures 3 et 4 est monté de
façon articulée entre le plateau 37 et l'embase 40. A linear
Le corps du vérin est articulé sur une patte 42 solidaire
du plateau 37. L'extrémité de la tige 18 du vérin est
articulée sur une autre patte 43, solidaire de l'embase 40.The cylinder body is articulated on a
Le vérin 10a permet de commander le positionnement en
site du tube 4 par rapport au plateau 37 et au support 38.The
Ce vérin est à double effet. Il comporte deux charges
pyrotechniques 20a et 20b, reliées aux moyens électroniques
de commande 22, et qui permettent de commander la sortie de
la tige 18 ou bien son entrée dans le corps de vérin. Le
pointage peut ainsi être réalisé avec des angles de site
positifs ou négatifs.This cylinder is double acting. It has two
La munition 5 est expulsée hors du tube 4 par une charge
propulsive 44 qui est allumée par un inflammateur 45. Ce
dernier est initié par un contact 46 qui est relié par une
liaison filaire non représentée aux moyens électroniques de
commande 22 qui sont ici logés dans le support 38.
Le tube 4 est ici représenté comme un tube fermé à sa
partie arrière et la charge 44 expulse la munition hors du
tube par effet canon. Il est bien entendu possible de prévoir
une charge propulsive sous la forme d'un propulseur solidaire
de la munition. Dans ce cas le tube 4 sera ouvert à sa partie
arrière ce qui permettra de réduire le recul subi par le
support 38.The tube 4 is here represented as a tube closed at its
rear part and the
Les moyens électroniques de commande 22 assurent le tir
de la munition de défense ainsi que l'initiation des
différentes charges pyrotechniques des vérins 10a et 10b. Ils
assurent aussi le déploiement des moyens de freinage et/ou
d'arrêt du piston de chaque vérin.The electronic control means 22 ensure the firing
defense ammunition as well as the initiation of
different pyrotechnic charges of the
Suivant les modes de réalisation précédemment décrits, les moyens de freinage seront de préférence déployés dès la détermination des angles de site et gisement souhaités.According to the embodiments previously described, the braking means will preferably be deployed from the determination of the desired site and site angles.
L'initiation des charges pyrotechniques des différents vérins sera par contre initiée suivant une séquence de fonctionnement telle que les positionnements en site et en gisement interviennent sensiblement au même moment.The initiation of the pyrotechnic charges of the different cylinders will however be initiated following a sequence of functioning such as positioning in site and in deposit occur substantially at the same time.
Ce fonctionnement a été décrit précédemment en référence à la figure 2. This operation has been described previously with reference in Figure 2.
La figure 8 diffère de la figure 7 en ce que le vérin
linéaire 10a est remplacé par un deuxième vérin pivotant 10c.
Le corps 30c de ce vérin est solidaire d'un étrier 47
solidaire de l'extrémité de l'axe vertical 29 tandis que le
volet 17c de ce vérin est solidaire de l'axe 39. Cet axe est
solidaire de l'embase 40 portant le tube 4. Ainsi le deuxième
vérin 10c assure le positionnement en site du tube 4.Figure 8 differs from Figure 7 in that the cylinder
linear 10a is replaced by a
Ce mode de réalisation permet avec deux vérins de structure identique et compacts d'assurer un pivotement en site et gisement du système suivant des angles de débattement importants (supérieurs à 90°). Le temps de réponse est très faible (de l'ordre de la centaine de millisecondes) et l'énergie développée par les compositions pyrotechniques est suffisante pour assurer l'entraínement des pièces mobiles et lourdes dans les délais souhaités (masse de l'ordre de 50 kg).This embodiment allows with two cylinders to identical structure and compact to ensure a pivoting system site and bearing along deflection angles important (greater than 90 °). The response time is very weak (of the order of one hundred milliseconds) and the energy developed by the pyrotechnic compositions is sufficient to drive the moving parts and heavy in the desired timeframe (mass of the order of 50 kg).
A titre de variante on pourra définir des vérins linéaires ou rotatifs et dans lesquels les moyens de freinage ou blocage seront déployés après initiation de la charge pyrotechnique du vérin.As a variant, it is possible to define cylinders linear or rotary and in which the braking means or blocking will be deployed after initiation of the charge pyrotechnic cylinder.
On pourra ainsi concevoir un vérin dans lequel le moyen de freinage sera intégré au corps du piston ou du volet mobile. Ce moyen de freinage pourra par exemple être constitué par un patin entre piston et corps de vérin, patin qui sera déployable par un actionneur piézoélectrique ou bien par un initiateur pyrotechnique.We can thus design a cylinder in which the means brake will be integrated into the piston or flap body mobile. This braking means could for example be consisting of a pad between piston and cylinder body, pad which will be deployable by a piezoelectric actuator or by a pyrotechnic initiator.
On pourra également assurer le freinage du vérin par une initiation différée de la deuxième charge pyrotechnique du vérin considéré. La contre pression engendrée par cette deuxième charge assurera un freinage du piston du vérin. L'intervalle de temps entre l'initiation de la première et de la deuxième charge d'un vérin donné permettra de modifier la course maximale obtenue avec ce vérin.It will also be possible to brake the actuator by a deferred initiation of the second pyrotechnic charge of the cylinder considered. The back pressure generated by this second charge will brake the cylinder piston. The time interval between the initiation of the first and the second load of a given cylinder will modify the maximum stroke obtained with this cylinder.
On pourra alors avantageusement prévoir des moyens permettant de contrôler la position réelle du piston.We can then advantageously provide means to check the actual position of the piston.
Ces moyens comprendront par exemple des moyens de mesure de la position réelle du piston et/ou des moyens de mesure de la pression réelle des gaz dans les chambres. Les moyens électroniques de commande incorporeront alors un asservissement rustique utilisant ces informations de position du piston et/ou de pression dans les chambres pour corriger le positionnement du piston.These means will include for example measuring means the actual position of the piston and / or the measuring means of the actual gas pressure in the chambers. Ways control electronics will then incorporate a rustic enslavement using this information from position of the piston and / or pressure in the chambers for correct the positioning of the piston.
Pour corriger (dans une certaine mesure) la position réelle du piston il est possible de modifier l'intervalle de temps séparant l'initiation des deux charges. On peut également modifier les pressions dans les chambres en ouvrant ou fermant des évents faisant communiquer chaque chambre du piston avec l'extérieur.To correct (to some extent) the position real piston it is possible to modify the interval of time separating the initiation of the two charges. We can also change the pressures in the rooms by opening or closing vents allowing each room to communicate piston with the outside.
Ce deuxième mode de réalisation du dispositif et du procédé selon l'invention va être décrit en référence aux figures 9 à 13.This second embodiment of the device and the process according to the invention will be described with reference to Figures 9 to 13.
La figure 9 montre ainsi un exemple de réalisation d'un
actionneur ou vérin pyrotechnique 10 incorporant un tel moyen
de freinage pyrotechnique.FIG. 9 thus shows an exemplary embodiment of a
actuator or
Ce vérin permet de commander directement un mouvement
rotatif. A cet effet il comporte un piston qui a la forme
d'un volet 17 solidaire d'un axe 29 susceptible d'un
mouvement de rotation par rapport à un corps 30.This cylinder allows direct movement control
rotary. For this purpose it includes a piston which has the form
a
Une extrémité du volet 17 qui porte un joint d'étanchéité
48 est en contact avec une paroi cylindrique interne 31 du
corps 30. Une goupille cisaillable 32 est interposée entre
l'axe 29 et le corps 30. Elle assure la solidarisation du
volet 17 et du corps 30 dans la position de repos du vérin.One end of the
L'axe 29 traverse le corps 30 et il est monté pivotant
par rapport au corps sur des paliers (non représentés).The
Le corps 30 délimite un logement interne qui a la forme
d'un secteur cylindrique d'axe confondu avec celui de l'axe
tournant 29.The
Dans sa position de repos, le volet 17 se trouve dans une
position médiane qui sépare le logement du corps 30 en deux
chambres 16a, 16b de volume sensiblement égal et ayant
chacune la forme d'un secteur cylindrique.In its rest position, the
Par ailleurs le corps porte deux charges pyrotechniques
20a et 20b, chaque charge est reliée à une des chambres
16a,16b et permet de pressuriser celle ci. The body also carries two
Les charges pyrotechniques 20a, 20b sont constituées par
exemple par une composition génératrice de gaz, telle 2 à 3
grammes d'une poudre propulsive simple base. Chaque
composition peut être initiée par un inflammateur (non
représenté) qui est relié par des conducteurs 21a,21b à des
moyens électroniques de commande 22.The
Suivant la charge 20a ou 20b qui est initiée par un
dispositif électronique d'allumage, incorporé aux moyens
électroniques de commande 22, le volet 17 se déplace dans
l'un ou l'autre sens (R1 ou R2). Cet actionneur permet donc
de commander un pivotement de l'axe 29 qui est compris entre
- 90° et +90° par rapport à une position initiale médiane du
volet.Depending on the
L'initiation de la charge 20a provoque la rupture de la
goupille 32 et la rotation du volet 17 dans le sens R2
jusqu'à sa mise en butée contre le corps 30.The initiation of
Alternativement, l'initiation de la charge 20b provoque
elle aussi la rupture de la goupille 32 et la rotation du
volet 17 dans le sens R1 jusqu'à sa mise en butée contre le
corps 30.Alternatively, the initiation of
Conformément à l'invention les moyens électroniques de
commande 22 incorporent un calculateur 120 ainsi qu'au moins
une mémoire ou registre 130.In accordance with the invention, the electronic means of
Cette mémoire renferme sous forme numérique des courbes caractéristiques donnant la pression théorique dans chaque chambre en fonction du temps.This memory contains curves in digital form characteristics giving the theoretical pressure in each room as a function of time.
Le calculateur 120 est programmé de façon à pouvoir
initier en séquence les deux charges pyrotechniques 20a et
20b.The
Lorsque l'on initie ainsi une deuxième charge (par
exemple 20b) après l'initiation d'une première charge (20a),
une contre pression apparaít dans la deuxième chambre 16b
après l'apparition de la pression dans la première chambre
16a.When a second charge is thus initiated (for example
example 20b) after the initiation of a first charge (20a),
a back pressure appears in the
Cette contre pression entraíne un freinage du déplacement
du volet 17.This back pressure causes braking of the displacement
of
Dans le cas simple décrit ici où les charges
pyrotechniques 20a,20b utilisées sont identiques pour chaque
chambre et où les volumes initiaux des chambres 16a,16b sont
également égaux, le volet 17 va se positionner au bout d'un
certain temps au niveau de sa position médiane initiale. En
effet cette position correspond à l'équilibre entre les
pressions dans les deux chambres.In the simple case described here where the
Avant d'atteindre cette position d'équilibre la vitesse
de rotation du volet va diminuer puis changer de sens. Il
existe donc une position du volet pour laquelle la vitesse de
celui ci s'annule. Cette position va dépendre de l'intervalle
de temps séparant l'initiation des deux charges
pyrotechniques 20a et 20b.Before reaching this equilibrium position the speed
flap rotation will decrease and then change direction. he
there is therefore a position of the flap for which the speed of
this one is canceled. This position will depend on the interval
of time separating the initiation of the two
Si cet intervalle de temps est bref, la course du volet sera réduite.If this time interval is short, the stroke of the flap will be reduced.
Si cet intervalle de temps est important la course du volet approchera de la course maximale possible.If this time interval is important the stroke of the flap will approach the maximum possible travel.
Il est donc possible en jouant sur l'intervalle de temps séparant les initiations des deux charges de donner au volet 17 une course ou un angle de pivotement bien défini.So it is possible by playing on the time interval separating the initiations of the two charges to give to the flap 17 a well defined stroke or pivot angle.
L'Homme du Métier établira aisément les abaques qui, pour une configuration de vérin donnée (composition et masse des charges pyrotechniques, inertie du volet ainsi que du mécanisme entraíné par celui ci ...), permettront de définir la course obtenue en fonction de l'intervalle de temps séparant chaque initiation.Those skilled in the art will easily establish the abacuses which, for a given cylinder configuration (composition and mass of pyrotechnic charges, shutter inertia as well as mechanism driven by it ...), will define the stroke obtained as a function of the time interval separating each initiation.
Ces abaques seront introduites dans la mémoire 130 ou
dans un registre du calculateur 120. Ce dernier commandera
alors la séquence d'initiation appropriée en réponse à une
consigne fournie par un utilisateur ou bien par un système ou
automate de contrôle (par exemple au travers d'une interface
de commande 140 ou bien une conduite de tir pour une
application défense de véhicule).These charts will be introduced into
A titre d'exemple, pour un vérin rotatif ayant un volume
total des chambres de 450 cm3, et permettant un pivotement de
+/-90° par rapport à la position initiale, chaque charge
pyrotechnique étant constituée par 3 grammes de poudre simple
base, la figure 10 montre les courbes :
La charge pyrotechnique de la deuxième chambre est ici initiée 20 millisecondes après la première charge. Il en résulte un débattement maximal de 90° qui intervient au bout du temps t = 40 millisecondes environ.The pyrotechnic charge of the second chamber is here initiated 20 milliseconds after the first charge. It results in a maximum travel of 90 ° which occurs at the end time t = about 40 milliseconds.
La figure 11 est une abaque qui donne pour ce vérin la valeur de l'intervalle à programmer entre chaque initiation en fonction du débattement angulaire maximal souhaité.Figure 11 is an abacus which gives for this cylinder the value of the interval to be programmed between each initiation depending on the maximum angular travel desired.
Il est bien entendu possible de n'initier qu'une seule charge. On obtient alors d'une façon classique le débattement maximal possible (volet en butée contre le corps 30).It is of course possible to initiate only one charge. We then obtain in a conventional way the travel maximum possible (flap in abutment against the body 30).
Il est bien entendu possible de donner au volet 17 une
position initiale qui n'est pas la position médiane. Une
telle disposition permettra de donner au vérin 10 une
capacité de positionnement angulaire qui sera plus importante
dans un sens de rotation que dans l'autre.It is of course possible to give part 17 a
initial position which is not the middle position. A
such an arrangement will give the
Les volumes initiaux des deux chambres 16a et 16b seront
alors différents. On pourra donc dans ce cas prévoir des
charges pyrotechniques différentes pour l'une et l'autre
chambre du vérin, par exemple des masses de composition
pyrotechnique différentes.The initial volumes of the two
La figure 12 montre un autre mode de réalisation d'un
actionneur pyrotechnique 10 à freinage pyrotechnique. Cet
actionneur est réalisé ici sous la forme d'un vérin linéaire
à double effet comportant un corps 30 cylindrique d'axe 13
délimitant un logement interne cylindrique partagé en deux
chambres 16a, 16b par un piston 17 solidaire d'une tige 18.Figure 12 shows another embodiment of a
Le piston est représenté ici dans la position initiale du
vérin, position dans laquelle le piston est rendu solidaire
du corps 30 par une goupille radiale cisaillable 19
interposée entre la tige 18 et un couvercle d'extrémité 12a.
Des moyens d'étanchéité aux gaz tel des joints annulaires non
représentés sont prévus entre le piston et le corps.The piston is shown here in the initial position of the
cylinder, position in which the piston is secured
of the
Chaque chambre 16a, 16b peut être pressurisée par une
charge pyrotechnique génératrice de gaz 20a, 20b. Ces charges
sont disposées au niveau des couvercles 12a, 12b assurant la
fermeture du corps 30, couvercles qui sont traversés par la
tige 18. Des joints d'étanchéité aux gaz sont prévus entre
les couvercles et la tige 18.Each
L'initiation de la charge 20a provoque la rupture de la
goupille 19 et le déplacement du piston 17 dans la direction
D2 jusqu'à sa mise en butée contre le couvercle 12b.The initiation of
Alternativement, l'initiation de la charge 20b provoque
elle aussi la rupture de la goupille 19 et le déplacement du
piston 17 dans la direction D1 jusqu'à sa mise en butée
contre le couvercle 12a.Alternatively, the initiation of
Là encore et conformément à l'invention les moyens
électroniques de commande 22 incorporent un calculateur 120
ainsi qu'au moins une mémoire ou registre 130, ,et le
calculateur 120 est programmé de façon à pouvoir initier en
séquence les deux charges pyrotechniques 20a et 20b.Again and in accordance with the invention the
Cette initiation en séquence permet de freiner le
déplacement du piston 17.This initiation in sequence slows down the
displacement of the
Celui ci va se positionner au bout d'un certain temps au niveau de sa position médiane initiale qui correspond dans l'exemple décrit ici à l'équilibre entre les pressions dans les deux chambres.This one will position itself after a certain time at level of its initial median position which corresponds in the example described here at the balance between pressures in the two bedrooms.
Avant d'atteindre cette position d'équilibre la vitesse
du piston va diminuer puis changer de sens. Il existe donc
une position du piston pour laquelle la vitesse de celui ci
s'annule. Cette position va dépendre de l'intervalle de temps
séparant l'initiation des deux charges pyrotechniques 20a et
20b.Before reaching this equilibrium position the speed
of the piston will decrease and then change direction. So there is
a position of the piston for which the speed of the latter
cancels. This position will depend on the time interval
separating the initiation of the two
Si cet intervalle de temps est bref, la course du piston sera réduite.If this time interval is short, the stroke of the piston will be reduced.
Si cet intervalle de temps est important la course du piston approchera de la course maximale possible. If this time interval is important the stroke of the piston will approach the maximum possible stroke.
Il est donc possible en jouant sur l'intervalle de temps séparant les initiations des deux charges de donner au piston 5 une course maximale bien définie.So it is possible by playing on the time interval separating the initiations of the two charges to give the piston 5 a well defined maximum stroke.
Là encore il suffira à l'Homme du Métier d'établir les abaques qui, pour une configuration de vérin donnée (composition et masse des charges pyrotechniques, inertie du piston, de la tige ainsi que du mécanisme entraíné par la tige...), permettront de définir la course obtenue en fonction de l'intervalle de temps séparant chaque initiation.Again, it will suffice for those skilled in the art to establish the charts which, for a given cylinder configuration (composition and mass of pyrotechnic charges, inertia of the piston, rod as well as the mechanism driven by the rod ...), will define the stroke obtained as a function the time interval between each initiation.
Les actionneurs représentés aux figures 9 et 12
comportent également des moyens permettant de mesurer la
pression dans les deux chambres 16a et 16b. Ces moyens sont
constitués par des sondes de pression 150a, 150b.The actuators shown in Figures 9 and 12
also include means for measuring the
pressure in the two
Les sondes 150a, 150b sont raccordées à l'électronique de
commande 22 par des liaisons 160a, 160b.The
Dans le mode de réalisation de la figure 9, les sondes
sont représentées fixées radialement dans la paroi
cylindrique du corps 30. Elles pourraient bien entendu être
portées par une paroi de fond du corps ou bien par une paroi
de dessus (non représentée). Dans le mode de réalisation de
la figure 12, les sondes sont fixées aux couvercles 12a et
12b.In the embodiment of FIG. 9, the probes
are shown fixed radially in the wall
Ainsi l'électronique de commande 22 peut contrôler la
pression réelle qui règne dans chacune des chambres 16a, 16b
et elle peut comparer cette pression à une valeur théorique
qui figure en mémoire.Thus the
Il est alors possible de corriger l'intervalle de temps avant l'initiation de la deuxième charge de façon à tenir compte de l'écart de pression ainsi mesuré.It is then possible to correct the time interval before the initiation of the second charge so as to hold account of the pressure difference thus measured.
En effet des dispersions peuvent intervenir au niveau des pressions réelles, dispersions liées par exemple à la variation des caractéristiques des différentes charges pyrotechniques d'un lot de production, ou bien liées aux conditions de fonctionnement (température, pression atmosphérique).Indeed dispersions can occur at the level of real pressures, dispersions linked for example to the variation of the characteristics of the different loads pyrotechnics of a production batch, or linked to operating conditions (temperature, pressure atmospheric).
S'il n'était pas tenu compte de ces dispersions il en résulterait un écart entre la consigne de positionnement de la tige du vérin et la position effectivement observée. If these dispersions were not taken into account, would result in a difference between the positioning setpoint of the cylinder rod and the position actually observed.
L'Homme du Métier établira aisément des abaques de correction permettant, pour une géométrie de vérin donnée et en fonction d'un écart de pression mesuré dans la première chambre, de déterminer l'avance ou le retard à apporter à l'instant d'initiation de la deuxième charge.Those skilled in the art will easily establish abacuses of correction allowing, for a given cylinder geometry and as a function of a pressure difference measured in the first room, determine the advance or delay to be made to the instant of initiation of the second charge.
Lorsque la pression mesurée dans la première chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on retarde donc l'instant d'initiation de la deuxième charge.When the pressure measured in the first chamber is lower than the memorized theoretical pressure so we delay the instant of initiation of the second charge.
Inversement lorsque la pression mesurée dans la première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on anticipe l'instant d'initiation de la deuxième charge.Conversely when the pressure measured in the first chamber is greater than the theoretical pressure stored on anticipates the initiation time of the second charge.
On réalise ainsi un asservissement rustique apportant une seule correction mais qui est suffisant si les valeurs des dispersions restent faibles.We thus realize a rustic control providing a only correction but which is sufficient if the values of dispersions remain small.
Dans certains cas et notamment si les dispersions sont
trop importantes (supérieures à 5% en valeur absolue) il sera
nécessaire de prévoir d'autres moyens permettant de réguler
le niveau de pression dans les chambres 16a et 16b.In certain cases and in particular if the dispersions are
too large (greater than 5% in absolute value) it will be
necessary to provide other means to regulate
the pressure level in
On pourra comme les figures 9 et 12 le montrent également
prévoir au moins un évent 170a, 170b dans chaque chambre. Ces
évents permettent de mettre en communication la chambre (16a
ou 16b) avec l'extérieur du corps du vérin.We can as Figures 9 and 12 also show
provide at least one
Les évents représentés à la figure 9 sont portés par la
paroi de fond du corps 30. Les évents représentés à la figure
12 sont fixés radialement au corps cylindrique 30.The vents shown in Figure 9 are carried by the
bottom wall of the
L'ouverture des évents 170a, 170b est provoquée par les
moyens électroniques de commande 22 auxquels ils sont
raccordés par des liaisons 180a, 180b.The opening of the
Les évents seront réalisés par exemple sous la forme de petites soupapes normalement fermées, comportant une tige qui assure la fermeture de la soupape et qui est solidaire d'un électro aimant.The vents will be produced for example in the form of normally closed small valves with a stem which ensures the closure of the valve and which is integral with a electro magnet.
Lorsque la pression mesurée dans la première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on pourra alors commander l'ouverture de l'évent raccordé à la première chambre. On réduira ainsi la valeur de la pression dans la première chambre de façon à la ramener sensiblement à la valeur théorique. L'évent pourra alors être refermé. When the pressure measured in the first chamber is higher than the memorized theoretical pressure we can then order the opening of the vent connected to the first bedroom. This will reduce the value of the pressure in the first chamber so as to bring it substantially to the theoretical value. The vent can then be closed.
Inversement lorsque la pression mesurée dans la première chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on pourra commander l'ouverture de l'évent raccordé à la deuxième chambre.Conversely when the pressure measured in the first chamber is lower than the theoretical pressure stored on may order the opening of the vent connected to the second bedroom.
Cette variante de l'invention permet d'apporter successivement plusieurs corrections aux pressions dans les différentes chambres.This variant of the invention makes it possible to provide successively several corrections to the pressures in the different rooms.
On pourra bien entendu combiner une correction au niveau de l'intervalle d'initiation entre les charges et une régulation de pression par l'intermédiaire du ou des évents.We can of course combine a correction at the level the initiation interval between charges and a pressure regulation through the vent (s).
Ce mode de réalisation permet ainsi d'assurer un asservissement permettant de pallier l'ensemble des dispersions du dispositif (dispersion sur les pressions dans les deux chambres mais aussi sur les retards entre les initiations).This embodiment thus ensures a enslavement to overcome all the dispersions of the device (dispersion on the pressures in the two rooms but also on the delays between the initiations).
Pour perfectionner cet asservissement on pourra également
prévoir des moyens permettant de déterminer la position du
piston ou du volet. De tels moyens sont bien connus. Ils
peuvent être intégrés au vérin ou bien portés par la
structure actionnée par le vérin. On pourra par exemple
utiliser un codeur optique porté par l'axe rotatif 29 pour un
vérin rotatif tel que représenté à la figure 9. On pourra
pour un vérin linéaire tel que représenté à la figure 12
utiliser un capteur de position optique repérant l'extrémité
de la tige du vérin.To perfect this enslavement we can also
provide means for determining the position of the
piston or flap. Such means are well known. They
can be integrated into the cylinder or carried by the
structure actuated by the jack. We could for example
use an optical encoder carried by the
Les moyens électroniques de commande utiliseront les informations relatives à la position réelle du vérin pour commander par exemple les évents et/ou modifier l'intervalle d'initiation entre les charges.The electronic control means will use the information relating to the actual position of the cylinder for order for example the vents and / or modify the interval of initiation between charges.
A titre de variante on pourra remplacer la goupille de verrouillage 19 du piston ou du volet par un dispositif réversible, par exemple un verrou poussé par un ressort et venant en appui sur un méplat. Une telle solution permet de réaliser un vérin pyrotechnique pouvant être réutilisé plusieurs fois. Il suffira, pour une nouvelle utilisation, de repositionner le volet ou le piston à sa position initiale verrouillée et de remplacer la ou les charges pyrotechniques génératrices de gaz qui ont été utilisées. Alternatively we can replace the pin locking 19 of the piston or flap by a device reversible, for example a latch pushed by a spring and coming to rest on a flat. Such a solution allows make a pyrotechnic cylinder that can be reused several times. For a new use, it will suffice to reposition the flap or piston to its initial position locked and replace the pyrotechnic charge (s) gas generators that have been used.
Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. On pourrait ainsi définir un vérin linéaire dont le piston ne se trouverait pas au repos en position médiane mais serait positionné plus ou moins près d'un des couvercles d'extrémité. Les volumes initiaux des deux chambres seraient alors différents.Different variants are possible without leaving the frame of the invention. We could thus define a linear cylinder the piston of which is not at rest in position median but would be positioned more or less close to one of the end covers. The initial volumes of the two rooms would then be different.
On pourrait aussi définir un vérin dans lequel les charges pyrotechniques seraient différentes pour chaque chambre.We could also define a cylinder in which the pyrotechnic charges would be different for each bedroom.
Dans tous les cas l'Homme du Métier établira lors de la conception du vérin les abaques nécessaires pour permettre la commande du positionnement souhaité.In all cases, the skilled person will establish during the cylinder design the abacuses necessary to allow the control of the desired positioning.
Les actionneurs selon l'invention peuvent être utilisés dans différentes applications pour lesquelles il est nécessaire de donner très rapidement un mouvement d'amplitude donnée.The actuators according to the invention can be used in different applications for which it is necessary to give a very rapid amplitude movement given.
L'actionneur selon l'invention ne permet pas à lui seul d'assurer le maintien d'un organe dans une position donnée. Ce maintien pourra cependant être assuré par des moyens classiques non représentés et solidaires de l'organe commandé par le vérin (par exemple un cliquet de verrouillage).The actuator according to the invention does not by itself allow maintain an organ in a given position. This maintenance may however be ensured by means classics not shown and attached to the ordered organ by the jack (for example a locking pawl).
Selon l'invention cet actionneur est particulièrement bien adapté à la mise en oeuvre d'un dispositif de défense d'un véhicule ou d'une structure contre une menace telle un projectile.According to the invention this actuator is particularly well suited to the implementation of a defense system of a vehicle or structure against a threat such as projectile.
En effet il est nécessaire pour une telle application d'assurer le positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube de lancement d'une munition dans un intervalle de temps très bref (de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes).Indeed it is necessary for such an application to ensure the positioning on site and / or at least of minus one ammunition launch tube in an interval very short time (of the order of a few tens of milliseconds).
L'énergie pyrotechnique mise en oeuvre dans les vérins est suffisante pour assurer le déplacement des inerties mécaniques de tels dispositifs de défense. Les vérins pyrotechniques permettent également d'assurer la vitesse de positionnement requise.The pyrotechnic energy used in the cylinders is sufficient to ensure the displacement of inertias mechanical of such defense devices. The cylinders pyrotechnics also ensure the speed of positioning required.
Le procédé selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention permet en outre d'assurer la précision du positionnement en site et en gisement malgré l'absence de butée mécanique correspondant au positionnement souhaité.The method according to this second embodiment of the invention also ensures the accuracy of the site and deposit positioning despite the absence of mechanical stop corresponding to the desired positioning.
Cette butée n'est pas nécessaire car il suffit d'assurer l'expulsion de la munition hors du tube lorsque ce dernier se trouve orienté suivant la direction souhaitée. En effet, la position souhaitée est celle à laquelle la vitesse du vérin est pratiquement nulle.This stop is not necessary because it suffices to ensure expelling the ammunition from the tube when the latter is is oriented in the desired direction. Indeed, the desired position is that at which the cylinder speed is practically zero.
Le dispositif électronique de commande 22 pourra être
programmé pour déclencher ce tir quelques instants avant
l'arrivée du tube au positionnement angulaire en site et en
gisement correct. Le déclenchement est provoqué avant
l'arrivée à la position car la mise en pression de la charge
propulsive de la munition de défense et son parcours dans le
tube durent un certain temps (de l'ordre de 30
millisecondes). Il est donc nécessaire d'anticiper afin
d'assurer la sortie de la munition hors du tube selon la
bonne direction et avec le moins de perturbations latérales
possibles (vitesse de positionnement des vérins sensiblement
nulle).The
Comme cela est par exemple visible sur la figure 10, cette vitesse évolue très faiblement sur une plage d'environ 8 millisecondes autour de la valeur de positionnement souhaitée. Lorsque la munition sort du tube dans cette position elle ne se trouve pratiquement pas perturbée par les mouvements du tube.As shown for example in Figure 10, this speed changes very slightly over a range of approximately 8 milliseconds around the positioning value desired. When the ammunition comes out of the tube in this position it is practically not disturbed by tube movements.
Les actionneurs à freinage pyrotechnique pourront être mis en oeuvre dans des tourelles analogues à celles décrites précédemment en référence aux figures 7 et 8.Actuators with pyrotechnic braking may be used in turrets similar to those described previously with reference to Figures 7 and 8.
Comme cela a été décrit précédemment, ces tourelles sont destinées à assurer la défense d'un véhicule ou d'une structure contre une attaque par un missile ou une roquette. Il est essentiel qu'une telle tourelle puisse assurer un positionnement rapide et fiable du tube 4 suivant une direction déterminée lors de la détection de la menace par une conduite de tir.As described above, these turrets are intended for the defense of a vehicle or a structure against a missile or rocket attack. It is essential that such a turret can ensure a rapid and reliable positioning of the tube 4 according to a direction determined upon detection of the threat by fire control.
Le délai de positionnement est généralement de l'ordre de la centaine de millisecondes. The positioning time is generally around the hundred milliseconds.
Avec les vérins à freinage pyrotechnique, les deux charges pyrotechniques de chaque vérin seront initiées en séquence comme suite aux consignes de pointage en site et en gisement fournies par la conduite de tir (non représentée) qui est reliée aux moyens de commande 22 dont elle contrôle le fonctionnement. Bien entendu la conduite de tir et les moyens électroniques de commande 22 pourront former un seul ensemble.With cylinders with pyrotechnic braking, both pyrotechnic charges of each cylinder will be initiated in sequence as a result of the site and time setting instructions deposit provided by the firing line (not shown) which is connected to the control means 22 which it controls the operation. Of course the fire control and the electronic control means 22 may form a single together.
Ainsi les moyens de commande assureront le freinage des pistons des vérins de façon à ce que la vitesse de ces pistons soit sensiblement nulle pour les valeurs de pointage souhaitées et communiquées par la conduite de tir.Thus the control means will brake the pistons of the cylinders so that the speed of these pistons to be substantially zero for pointing values desired and communicated by the fire control.
Par ailleurs les moyens électroniques de commande 22 initieront la séquence de fonctionnement d'un vérin par rapport à l'autre de telle sorte que les positionnements en site et en gisement interviennent sensiblement au même moment.Furthermore, the electronic control means 22 initiate the operating sequence of a cylinder by relative to each other so that the positioning in site and deposit occur more or less the same moment.
Le logigramme de la figure 13 est analogue à celui décrit précédemment en référence à la figure 2. Il permet de mettre en évidence les différentes étapes du procédé et du dispositif selon le deuxième mode de réalisation de l'invention (mode incorporant un freinage pyrotechnique pour le ou les actionneurs).The flow diagram in Figure 13 is similar to that described previously with reference to FIG. 2. It makes it possible to set highlight the different stages of the process and device according to the second embodiment of the invention (mode incorporating pyrotechnic braking for the actuator (s)).
Ce logigramme montre donc la succession des ordres engendrés par les moyens électronique de commande 22. Les écarts temporels entre chaque initiation dépendront des caractéristiques structurelles de la tourelle, des vérins et des tubes de lancement. L'Homme du Métier les déterminera aisément.This flowchart therefore shows the succession of orders generated by the electronic control means 22. The time differences between each initiation will depend on structural features of the turret, cylinders and launch tubes. The skilled person will determine them easily.
Le bloc C1 correspond là encore à la fourniture par la conduite de tir des consignes de positionnement du tube en site (S) et en gisement (G) ainsi que de l'instant (TR) auquel la munition de défense doit quitter le tube de lancement.Block C1 again corresponds to the supply by the firing line of instructions for positioning the tube in elevation (S) and in deposit (G) as well as the instant (T R ) at which the defense ammunition must leave the tube. launch.
Les moyens de commande calculent alors (bloc C2)
l'instant (TT) auquel le tir de la munition doit être
commandé pour que sa sortie du tube intervienne à l'instant
TR. Cet instant correspond à l'instant de sortie de la
munition (TR) diminué de l'étape d'allumage de la charge 44
et de l'étape de balistique intérieure de la munition dans le
tube 4.The control means then calculate (block C2) the instant (T T ) at which the firing of the ammunition must be controlled so that its exit from the tube occurs at instant T R. This instant corresponds to the moment of exit of the ammunition (T R ) minus the stage of ignition of the
Les moyens de commande calculent également (bloc C30) les instants d'initiation (Sa et Sb) des deux charges pyrotechniques du vérin de positionnement en site pour assurer une vitesse nulle en site à l'instant de sortie (TR).The control means also calculate (block C30) the instants of initiation (Sa and Sb) of the two pyrotechnic charges of the elevation positioning jack to ensure zero speed in elevation at the time of exit (T R ).
Les moyens de commande 22 calculent aussi (bloc C40) les instants d'initiation (Ga et Gb) des deux charges pyrotechniques du vérin de positionnement en gisement pour assurer une vitesse nulle en gisement à l'instant de sortie (TR). Tous les calculs seront effectués simultanément.The control means 22 also calculate (block C40) the initiation instants (Ga and Gb) of the two pyrotechnic charges of the bearing positioning cylinder to ensure a zero bearing speed at the exit instant (T R ). All calculations will be performed simultaneously.
Les moyens de commande provoquent ensuite séquentiellement les différentes initiations des charges pyrotechniques des vérins ainsi que le tir suivant la séquence temporelle ainsi calculée.The control means then cause sequentially the different charge initiations pyrotechnics of the cylinders as well as the firing following the time sequence thus calculated.
Bloc A10 : déclenchement du positionnement en gisement (Ga), bloc A20 déclenchement du positionnement en site (Sa), bloc A3 déclenchement du tir (TT). L'ordre relatif des déclenchements A10 et A20 dépendra des angles de consignes donnés en site et en gisement. Sur la figure on considère que l'ordre relatif au positionnement en gisement intervient le premier. C'est bien entendu le ralliement le plus long qui est déclenché en premier. L'objectif étant un ralliement en site et en gisement simultané à l'instant TR.Block A10: triggering of positioning in deposit (Ga), block A20 triggering of positioning in site (Sa), block A3 triggering of firing (T T ). The relative order of trips A10 and A20 will depend on the set angles given on site and in deposit. In the figure, it is considered that the order relating to the positioning of the deposit occurs first. It is of course the longest rally which is triggered first. The objective is to rally on site and in simultaneous deposit at time T R.
Les moyens de commande assurent bien entendu le contrôle dès le tir des pressions effectivement obtenues dans les vérins et ils corrigent éventuellement (bloc A40 correction en gisement Cor G; bloc A50 correction en site Cor S) les instants de déclenchement des charges pyrotechniques de freinage (bloc A60 déclenchement du freinage en gisement Gb; bloc A70 déclenchement du freinage en site Sb) ou bien commandent les ouvertures des évents (EG, ou ES) .The control means of course ensure control from the firing of the pressures actually obtained in the jacks and they possibly correct (block A40 correction in Cor G deposit; block A50 correction in Cor S site) the instants of triggering of the pyrotechnic braking charges ( block A60 triggering of braking in Gb deposit; block A70 triggering of braking on site Sb) or else control the openings of the vents (E G , or E S ).
La ligne L figure la simultanéité à l'instant prévu TR des positionnements en site, en gisement et de la sortie de la munition hors du tube.Line L represents the simultaneity at the planned time T R of the positions in elevation, in deposit and of the exit of the ammunition out of the tube.
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