EP1500902A1 - Fusee comportant un dispositif d'autodestruction pour projectile giratoire - Google Patents
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- EP1500902A1 EP1500902A1 EP03291545A EP03291545A EP1500902A1 EP 1500902 A1 EP1500902 A1 EP 1500902A1 EP 03291545 A EP03291545 A EP 03291545A EP 03291545 A EP03291545 A EP 03291545A EP 1500902 A1 EP1500902 A1 EP 1500902A1
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- F42C9/00—Time fuzes; Combined time and percussion or pressure-actuated fuzes; Fuzes for timed self-destruction of ammunition
- F42C9/14—Double fuzes; Multiple fuzes
- F42C9/16—Double fuzes; Multiple fuzes for self-destruction of ammunition
- F42C9/18—Double fuzes; Multiple fuzes for self-destruction of ammunition when the spin rate falls below a predetermined limit, e.g. a spring force being stronger than the locking action of a centrifugally-operated lock
Definitions
- the present invention relates to a rocket having a self-destruct device for a gyratory round, this rocket being provided with at least one moving firing pin between a waiting position and a percussion position, a spring member being associated with this striker to move it in its percussion position, a primer associated with a security mechanism, this security mechanism being mobile between a storage position in which the primer is not aligned with the striker and an armed position in which the primer is aligned with the striker, the device self-destruction is also movable between a locked position in which it blocks the striker in its waiting position, and an unlocked position in which it releases the striker.
- rocket detonators projectile heads having firing pin, primer and explosive charge
- self-destruction intended to provoke the explosion of these projectiles after a lapse of determined time if they have not hit a target, this to avoid leaving them armed in nature that could explode at any time and hurt innocent people.
- the invention is concerned only with the roundabouts that are drawn by barrel guns stranded helically to print to projectiles a gyro motion on themselves combined with a linear trajectory.
- centrifugal force is used to activate self-destruct devices as for example a spiral spring placed between the striker and the primer, this spiral spring being closed in the locked position and opening in the unlocked position.
- this type of mechanism only works with very high rotational speeds example 70,000 rpm and is not suitable at all for lower speeds such as 15,000 rpm.
- the reliability and reproducibility of such a mechanism are difficult to control.
- Another solution is to provide a pyrotechnic chain that snaps in as soon as departure of the projectile and delays the firing of the primer.
- this mechanism is complex to implement, expensive, unreliable over time because of pyrotechnic components sensitive to humidity and temperature differences.
- the precision and reliability of the mechanism are random and not reproducible.
- this mechanism is irreversible since the process of self-destruction engages simultaneously with the launching of the projectile. It is self-destructive and can not be reused as opposed to mechanical devices, which is particularly useful for performing tests.
- the present invention aims to overcome these disadvantages by proposing a rocket for whirling projectile provided with a device for mechanical self-destruction, sequential therefore reversible, the process of self-destruction only starting at a speed determined roundabout of the projectile, in particular when it loses speed and the projectile initiates its descent, reusable if necessary, reliable in time and whose operation is totally manageable and not random, this rocket being also designed to meet the international standards in force armament.
- the invention relates to a rocket of the kind indicated in the preamble, characterized in that the self-destruct device comprises at least two latches arranged to lock the striker in the waiting position, these locks being movable under the effect of the centrifugal force from a determined rotational speed of the projectile, to deviate from the axis of said striker between the locked position and the unlocked position and thus free the passage of the firing pin towards the primer, these locks being arranged to self-block them in said position unlocked.
- the self-destruct device comprises a locking mechanism urged by the spring member of the striker towards the locks so as to lock them in the locked position, this locking mechanism having moving parts under the effect of centrifugal force from a determined rotation speed of the projectile, and arranged to move this mechanism blocking against the spring member and release the locks.
- movable elements may comprise balls arranged around the firing pin in a ball holder urged by the member spring simultaneously with the firing pin, this door balls bearing against the locks in the locked position.
- the mechanism of blocking may also include a plate connected to the body of the rocket and crossing by a bore for axially guiding the ball carrier, this bore having at least one conical beach next to the balls on which they roll under the effect of force centrifugal and cause the movement of the ball carrier and the firing pin against of the organ spring.
- Each lock is advantageously pivotally mounted about a fixed axis of rotation relative to the body of the rocket and substantially parallel to the axis of the firing pin, the rotation axes of the bolts being arranged on a circle whose center is substantially coincident with the axis of the firing pin and whose diameter is greater than diameter of the ball gate.
- Each latch may have a substantially portion-shaped radial section of cylinder, one end being pivotable about its axis of rotation, the other end being free and movable radially between the locked position and the position unlocked, this free end being arranged to cooperate with the end pivoting the adjacent latch so as to lock the locked positions and unlocked.
- each lock comprises a flexible tongue intended to bear against the inner face of the end pivoting position of the adjacent latch in the locked position and abutting the outside of this pivoting end in the unlocked position, this flexible tongue being deform to allow the locks to move from the locked position to the unlocked position under the effect of centrifugal force.
- the locks may be made of a material having a coefficient of friction such as the ball holder blocks the locks in the locked position by friction under the action of the spring member, this material possibly consisting of a composite synthetic material filled with glass fibers.
- the security mechanism associated with the primer has a movable starter gate about a fixed axis of rotation relative to the body of the rocket and substantially parallel to the axis of the firing pin, a latch accelerator arranged to lock said starter door in storage position up to a determined linear velocity of the projectile and a position lock arranged for block said primer door in the armed position.
- the acceleration lock may comprise an axial finger housed in the body of the rocket substantially parallel to the axis of the firing pin and biased by a member spring in direction of the plate in which is housed its free end in position of storage, this axial finger having a radial abutment on which the door stops primer in said storage position, the axial finger being arranged to move against its organ spring under the effect of the linear acceleration of the projectile until free end of said plate and the radial stop of the door primer.
- the position lock may comprise a small axial finger housed in the starter door, substantially parallel to the axis of the firing pin, and biased by a spring member and in that said rocket body has an orifice arranged so that when the primer door is in the armed position, said orifice is opposite the axial small finger to allow him to lodge there under the action of his organ spring.
- the security mechanism may also include an arranged centrifugal latch to lock the starter door in the storage position, this centrifugal lock having a radial finger mounted movable in translation in the body of the rocket and biased by a member spring towards a radial notch provided in said primer door in storage position.
- the security mechanism comprises delay means arranged to slow the rotation of said initiator gate from its storage position to its armed position, these delay means comprising a gear train engaged at the entrance with a toothed sector provided on said priming door and at the exit with a balance.
- the rocket 1 is intended to equip any type of a gyratory bullet fired with any type of rifled gun and known a striker 2, a primer 3 and an explosive charge 13.
- the striker assembly 20 comprises the striker 2 in the form of a needle, arranged substantially in the axis A, which is in this case the axis of symmetry of the rocket 2, and a spring member 21 disposed coaxially with the axis A, in the housing 18 in support between the cap 16 and the striker heel 2.
- the spring member 21 is consisting of a compression coil spring but could be replaced by any another equivalent spring element. Striker 2 is movable axially between a waiting position or high position and a percussion position or low position under the action of the organ spring 21.
- the self-destruct device 4 is arranged to be movable between a position locked in which it blocks the striker 2 in its waiting position, and a unlocked position in which it releases the striker 2. This device self-destruction 4 is detailed below.
- the security mechanism 30 associated with the primer 3 is designed to be mobile between a storage position in which the primer 3 is not aligned with the striker 2 (see Figs 1 and 3) and an armed position in which the primer 3 is aligned with the striker 2 (see Fig. 4 and 6).
- This security mechanism 30 includes a priming gate 31 movable about a fixed axis of rotation B relative to the body 10 of the rocket 1, substantially parallel to the axis A of the firing pin 2, between said storage positions and army under the effect of centrifugal force.
- the primer gate 31 has substantially a mushroom shape seen from above (see Fig. 3 and 6).
- the intersection between the hat and foot has the axis B, the base of the foot has a housing 32 receiving primer 3 and the cap has a toothed sector 33.
- the foot is finished by a boss 34 whose role is explained below.
- An acceleration lock 5 is provided to lock the primer door 31 in position storage and up to a determined linear velocity of the gyratory projectile. he comprises an axial finger 50 housed in the body 10 along a substantially axis C parallel to the axis A of the striker 2. This axial finger 50 is provided with a radial abutment 51 which abuts the primer 31 in the storage position by its boss 34 (cf. Fig. 1 and 3). It also comprises a central blind bore 52 receiving an organ spring 53, consisting of a helical compression spring, this member spring 53 being bearing on the bottom 11 of the body 10 and urging the axial finger 50 towards the of the cap 16.
- the axial finger 50 comprises a free end 54 of reduced diameter adapted to be housed in a corresponding orifice 41 provided in a plate 40 of the self-destruct device 4.
- this axial finger 50 moves against its spring member 53 to release its free end 54 of the plate 40 and simultaneously release its radial abutment 51 from the primer holder 31 (see Fig. 4).
- the axial finger 50 is in this retracted position, it is no longer guided relative to the body 10. It is then offset by the centrifugal force of the gyratory projectile and automatically locks in this retracted off-axis position under the plate 40.
- a centrifugal lock 6 is also provided to lock the primer door 31 in storage position. It comprises a radial finger 60 movably mounted in translation in the body 10 and biased by a spring member 61 towards a radial notch 35 provided in the primer holder 31 in the storage position (see Fig. 3). Under the effect of the centrifugal force of the gyratory projectile at a determined rotational speed, this finger radial 60 moves against its spring member 61 to disengage from the notch 35 of the starter gate 31 (see Fig. 6).
- This safety mechanism 30 also comprises a position lock 7 arranged to block the primer door 31 in the armed position.
- This position lock 7 comprises a small axial finger 70 housed in the primer door 31 along an axis substantially parallel to the axis A of the striker 2 and biased by a spring member 71.
- the body 10 of rocket 1 comprises, in a cover plate 36 disposed between the mechanism 30 and the self-destruction device 4, an orifice 37 adapted to receive the free end of this little axial finger 70 only when the primer door 31 is in the armed position, that is to say that the position lock 7 is placed opposite this orifice 37 and can be housed under the action of the spring member 71, formed of a spring helical compression (see Fig. 4).
- the safety mechanism 30 is completed by delay means 8 (see FIG. and 6) arranged to slow down the rotation of the primer door 31 under the effect of the force centrifugal projectile, between its storage position and its armed position.
- delay means 8 comprise a gear train consisting, in the example shown, of a pinion small diameter inlet 80 meshed with the toothed sector 33 of the primer door 31 and coupled to a wheel 81 itself meshing with an output pinion 82 of small diameter.
- This output gear 82 is coupled to a wheel 83 bearing on the periphery of triangular teeth like saw teeth cooperating with a balance 84 which oscillates under the effect of the rotation of the wheel 83 and thus slows the rotation of the train gear.
- the self-destruct device 4 comprises at least two locks 9, and in the example shown three locks 9, arranged to lock the striker 2 in position 1 and 2), these latches 9 being movable under the effect of the centrifugal force from a determined rotation speed of the projectile, to deviate from the axis A of the striker 2 between the locked position and the unlocked position and thereby release the passage of striker 2 in the direction of primer 3 (see Fig. 4 and 5).
- These locks 9 are mounted on a fixed latch door 90 disposed between the cover plate 36 and the platinum 40.
- latches 9 are pivotally mounted on the latch door 90 by one of their ends around a fixed axis of rotation D substantially parallel to the axis A of the striker 2. These axes of rotation D are provided at equal distances from each other and are arranged on a circle whose center is substantially coincident with the axis A and whose diameter is greater than the diameter of the ball gate detailed below.
- the other end of the locks 9 is free and movable radially between the locked position and the position unlocked.
- This free end has a tongue 91 of very small thickness to be flexible and elastic. It is arranged so as to fit into a flat portion 92 provided on the inner face of the pivoting end of the adjacent latch 9 when the latches 9 are in the locked position to self-lock them. It is also oriented so as to abut against the outside of the end pivoting of the adjacent latch 9 when the latches 9 are in the unlocked position to prevent their return to the locked position if the speed of rotation of the projectile.
- This tongue 91 is flexible to be able to deform and allow the locks 9 to move from their locked position to their position unlocked under the effect of centrifugal force from a certain speed of rotation of the projectile.
- the self-destruct device 4 also comprises a locking mechanism 41 biased by the spring member 21 of the firing pin 2 towards the bolts 9 so as to lock them in the locked position, this locking mechanism comprising moving elements 42 under the effect of the centrifugal force from a speed of determined rotation of the projectile, and arranged to move this locking mechanism 41 against the spring member 21 and release the locks 9.
- the movable elements 42 consist of balls arranged around the striker 2 in a ball holder 43 biased by the spring member 21.
- the plate 40 has a through bore 44 to axially guide the ball carrier 43 and a conical zone 45 disposed opposite the balls 42. In the locked position (see FIG.
- this ball holder 43 is in abutment against the locks 9 and prevents their opening by friction under the action of the spring member 21.
- the material of the ball carrier 43 and that of the locks 9 are chosen according to their coefficient of friction.
- the design of the rocket 1 according to the invention allows easy mechanical assembly different components by interlocking, screwing and gluing.
- parts of the safety mechanism 30 are assembled in the storage position according to the provision of Figure 3 and the locks 9 of the self-destruction device 4 in position locked in accordance with FIG. 2.
- the tongue 91 of these latches 9 must be particularly well positioned within the adjacent latch 9.
- the operation of the rocket 1 according to the invention is detailed below.
- the internal mechanisms to rocket 1 are subject to the effects of acceleration and combined centrifugal force that generate chain movements up to total destruction of the projectile.
- the lock 5 which blocks the primer 31 in its storage position (see FIG. 1) retracts and releases it (see Fig. 4).
- the centrifugal latch 6 which also blocks the primer door 31 in its storage position (see Fig. 3) retracts and releases it.
- the primer door 31 rotates about its axis B at a speed of rotation controlled by the delay means (8) until reaching the position army in which the primer 3 is substantially in the axis A aligned with the striker 2 (see Fig. 4 and 6). This armed position is blocked by the position lock 7.
- the balls 42 deviate from the axis A in rolling on the conical beach 45 to raise the ball gate 43 releasing the locks 9 of the self-destruct device 4.
- the locks 9 pivot about their axis D to position themselves in their position unlocked releasing the passage of the ball holder 43 and the firing pin 2 towards primer 3 aligned (see Figs 4 and 5).
- the balls 42 move closer to the axis A
- the striker 2 hit the primer 3 under the action of its organ spring 21 and the primer 3 ignites the explosive charge generating the explosion of the projectile in the target.
- the trajectory of the projectile loses speed from from a certain distance of fire. As the speed of rotation decreases, the firing process automatically engages following the same steps only when he meets a target. Thus, the projectile is destroyed in all cases.
- the invention makes it possible to solve the goals fixed and in particular to make a rocket 1 equipped with a self-destruct device 4 mechanical, simple and reliable, can easily meet the constraints imposed by international standards for armaments, such as: Extreme storage temperatures from -63 ° C to + 71 ° C and 95% humidity.
- armaments such as: Extreme storage temperatures from -63 ° C to + 71 ° C and 95% humidity.
- the definition of the different components of this rocket 1 material, form, density, etc., is carried out taking into account these constraints but also operating constraints: guiding, friction hold, speed threshold rotation and acceleration according to moving parts, resistance of springs, etc. According to these different constraints, the components can be modified and adapted.
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Abstract
La présente invention concerne une fusée pour projectile giratoire pourvu d'un dispositif d'autodestruction mécanique, séquentiel, fiable dans le temps et dont le fonctionnement est maîtrisable, cette fusée répondant aux normes internationales en vigueur en matière d'armement. La fusée (1) est caractérisée en ce que le dispositif d'autodestruction (4) comporte au moins deux verrous (9) disposés autour de l'axe A à égale distance et agencés pour bloquer le percuteur (2) en position d'attente. Ces verrous (9) sont montés pivotants dans le corps (10) autour d'axes D parallèles à l'axe A. Ils sont mobiles sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de rotation déterminée du projectile et s'écartent de l'axe A entre une position verrouillée et une position déverrouillée pour libérer le passage du percuteur (2) en direction de l'amorce (3). L'amorce (3) est quant à elle associée à un mécanisme de sécurité (4) mobile entre une position de stockage dans laquelle elle n'est pas alignée avec le percuteur (2) et une position armée dans laquelle elle est alignée avec le percuteur (2). Ce mécanisme de sécurité (4) est bloqué en position de stockage par au moins deux verrous centrifuges (6) jusqu'à une certaine vitesse linéaire et rotative du projectile, qui se auto-bloquent entre eux au moins dans la position déverrouillée. <IMAGE>
Description
La présente invention concerne une fusée comportant un dispositif d'autodestruction
pour projectile giratoire, cette fusée étant pourvue au moins d'un percuteur mobile
entre une position d'attente et une position de percussion, un organe ressort étant
associé à ce percuteur pour le déplacer dans sa position de percussion, d'une amorce
associée à un mécanisme de sécurité, ce mécanisme de sécurité étant mobile entre
une position de stockage dans laquelle l'amorce n'est pas alignée avec le percuteur et
une position armée dans laquelle l'amorce est alignée avec le percuteur, le dispositif
d'autodestruction étant également mobile entre une position verrouillée dans laquelle
il bloque le percuteur dans sa position d'attente, et une position déverrouillée dans
laquelle il libère le percuteur.
Dans le domaine des projectiles tirés avec différentes armes à feu aussi bien terrestres
qu'aériennes, il est connu d'équiper les fusées-détonateurs (têtes des projectiles
comportant le percuteur, l'amorce et la charge explosive) de dispositifs
d'autodestruction destinés à provoquer l'explosion de ces projectiles après un laps de
temps déterminé s'ils n'ont pas touché de cible, ceci pour éviter de les laisser armés
dans la nature risquant d'exploser à tout moment et de blesser des innocents.
L'invention s'intéresse uniquement aux projectiles giratoires c'est à dire qui sont tirés
par des armes à canons rayés hélicoïdalement pour imprimer aux projectiles un
mouvement gyroscopique sur eux-mêmes combiné à une trajectoire linéaire. Dans ce
cas, on utilise la force centrifuge pour activer les dispositifs d'autodestruction comme
par exemple un ressort spiral placé entre le percuteur et l'amorce, ce ressort spiral
étant fermé en position verrouillée et s'ouvrant en position déverrouillée. Néanmoins,
ce type de mécanisme ne fonctionne qu'avec des vitesses de rotation très élevées par
exemple 70.000 tr/mn et n'est pas du tout adapté à des vitesses plus faibles telles que
15.000 tr/mn. De plus, la fiabilité et la reproductibilité d'un tel mécanisme sont
difficilement maítrisables.
Une autre solution consiste à prévoir une chaíne pyrotechnique qui s'enclenche dès le
départ du projectile et retarde la mise à feu de l'amorce. Toutefois, ce mécanisme est
complexe à mettre en oeuvre, onéreux, non fiable dans le temps à cause des
composants pyrotechniques sensibles à l'humidité et aux différences de température.
De plus, la précision et la fiabilité du mécanisme sont aléatoires et non
reproductibles. Enfin, ce mécanisme est irréversible puisque le processus
d'autodestruction s'enclenche simultanément au lancement du projectile. Il est
autodestructif et ne peut être réutilisé à l'inverse des dispositifs mécaniques, ce qui
est notamment très utile pour réaliser des tests.
Les solutions actuelles ne sont donc pas satisfaisantes.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients en proposant une fusée pour
projectile giratoire pourvu d'un dispositif d'autodestruction mécanique, séquentiel
donc réversible, le processus d'autodestruction ne s'enclenchant qu'à une vitesse
giratoire déterminée du projectile, notamment quand il perd de la vitesse et que le
projectile amorce sa descente, réutilisable si besoin, fiable dans le temps et dont le
fonctionnement est totalement maítrisable et non aléatoire, cette fusée étant
également agencée pour répondre aux normes internationales en vigueur en matière
d'armement.
Dans ce but, l'invention concerne une fusée du genre indiqué en préambule,
caractérisée en ce que le dispositif d'autodestruction comporte au moins deux verrous
disposés pour bloquer le percuteur en position d'attente, ces verrous étant mobiles
sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de rotation déterminée du
projectile, pour s'écarter de l'axe dudit percuteur entre la position verrouillée et la
position déverrouillée et libérer ainsi le passage du percuteur en direction de
l'amorce, ces verrous étant agencés pour s'auto-bloquer entre eux dans ladite position
déverrouillée.
Dans une forme de réalisation préférée, le dispositif d'autodestruction comporte un
mécanisme de blocage sollicité par l'organe ressort du percuteur en direction des
verrous de manière à les bloquer en position verrouillée, ce mécanisme de blocage
comportant des éléments mobiles sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une
vitesse de rotation déterminée du projectile, et agencés pour déplacer ce mécanisme
de blocage à l'encontre de l'organe ressort et libérer les verrous.
Ces éléments mobiles peuvent comporter des billes disposées autour du percuteur
dans un porte billes sollicité par l'organe ressort simultanément au percuteur, ce porte
billes étant en appui contre les verrous en position verrouillée. Le mécanisme de
blocage peut comporter également une platine liée au corps de la fusée et traversée
par un alésage pour guider axialement le porte billes, cet alésage ayant au moins une
plage conique en regard des billes sur laquelle elles roulent sous l'effet de la force
centrifuge et provoquent le déplacement du porte billes et du percuteur à l'encontre
de l'organe ressort.
Chaque verrou est avantageusement monté pivotant autour d'un axe de rotation fixe
par rapport au corps de la fusée et sensiblement parallèle à l'axe du percuteur, les
axes de rotation des verrous étant disposés sur un cercle dont le centre est
sensiblement confondu à l'axe du percuteur et dont le diamètre est supérieur au
diamètre du porte billes.
Chaque verrou peut avoir une section radiale sensiblement en forme de portion de
cylindre, une des extrémités étant pivotante autour de son axe de rotation, l'autre
extrémité étant libre et mobile radialement entre la position verrouillée et la position
déverrouillée, cette extrémité libre étant agencée pour coopérer avec l'extrémité
pivotante du verrou adjacent de manière à bloquer les positions verrouillée et
déverrouillée.
Dans la forme de réalisation préférée, l'extrémité libre de chaque verrou comporte
une languette souple destinée à être en appui contre la face intérieure de l'extrémité
pivotante du verrou adjacent en position verrouillée et en butée contre l'extérieur de
cette extrémité pivotante en position déverrouillée, cette languette souple pouvant se
déformer pour autoriser le déplacement des verrous de la position verrouillée à la
position déverrouillée sous l'effet de la force centrifuge.
Les verrous peuvent être réalisés dans une matière présentant un coefficient de
frottement tel que le porte billes bloque les verrous en position verrouillée par
friction sous l'action de l'organe ressort, cette matière pouvant être constituée d'une
matière synthétique composite chargée de fibres de verre.
Dans la forme de réalisation préférée, le mécanisme de sécurité associé à l'amorce
comporte un porte amorce mobile autour d'un axe de rotation fixe par rapport au
corps de la fusée et sensiblement parallèle à l'axe du percuteur, un verrou
d'accélération agencé pour bloquer ledit porte amorce en position de stockage jusqu'à
une vitesse linéaire déterminée du projectile et un verrou de position agencé pour
bloquer ledit porte amorce en position armée.
Le verrou d'accélération peut comporter un doigt axial logé dans le corps de la fusée
sensiblement parallèlement à l'axe du percuteur et sollicité par un organe ressort en
direction de la platine dans laquelle se loge son extrémité libre en position de
stockage, ce doigt axial comportant une butée radiale sur laquelle bute le porte
amorce dans ladite position de stockage, le doigt axial étant agencé pour se déplacer
à l'encontre de son organe ressort sous l'effet de l'accélération linéaire du projectile
jusqu'à dégager son extrémité libre de ladite platine et la butée radiale du porte
amorce.
Le verrou de position peut comporter un petit doigt axial logé dans le porte amorce,
sensiblement parallèlement à l'axe du percuteur, et sollicité par un organe ressort et
en ce que ledit corps de fusée comporte un orifice disposé de manière que, lorsque le
porte amorce est en position armée, ledit orifice soit en regard du petit doigt axial
pour lui permettre de s'y loger sous l'action de son organe ressort.
Le mécanisme de sécurité peut également comporter un verrou centrifuge agencé
pour bloquer le porte amorce en position de stockage, ce verrou centrifuge
comportant un doigt radial monté mobile en translation dans le corps de la fusée et
sollicité par un organe ressort en direction d'une encoche radiale prévue dans ledit
porte amorce en position de stockage.
De préférence, le mécanisme de sécurité comporte des moyens de retardement
agencés pour ralentir la rotation dudit porte amorce de sa position de stockage à sa
position armée, ces moyens de retardement comportant un train d'engrenage en prise
à l'entrée avec un secteur denté prévu sur ledit porte amorce et à la sortie avec un
balancier.
La présente invention et ses avantages apparaítront mieux dans la description
suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence
aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en coupe axiale d'une fusée selon l'invention en position de stockage,
- la figure 2 est une vue de dessus du dispositif d'autodestruction de la fusée de la figure 1,
- la figure 3 est une vue de dessus du mécanisme de sécurité de la fusée de la figure 1, et
- les figures 4, 5 et 6 sont des vues similaires aux figures 1, 2 et 3 de la fusée en position armée.
En référence aux figures, la fusée 1 selon l'invention est destinée à équiper tout type
de projectile giratoire tiré avec tout type d'armes à canon rayé et comporte de manière
connue un percuteur 2, une amorce 3 et une charge explosive 13.
Cette fusée 1 comporte un corps 10 en forme d'ogive constitué de plusieurs pièces,
qui sont de bas en haut sur les figures 1 et 4 :
- un fond 11 en forme de disque, pourvu d'un embout mâle 12 situé au centre du disque et dans lequel est ménagé un logement pour recevoir une charge explosive 13 maintenue rigidement par sertissage par exemple,
- une chemise 14 sensiblement cylindrique dans laquelle se loge le fond 11 et pourvue au moins à la base de son périmètre extérieur d'un filetage 15 apte à se visser dans la chemise d'un projectile,
- une coiffe 16 sensiblement semi-sphérique superposée à la chemise 14 au moyen d'un joint torique 17, cette coiffe 16 comportant un évidement axial 18 apte à recevoir un organe ressort du percuteur 2.
Cette fusée 1 comporte à l'intérieur du corps 10, de haut en bas sur les figures 1 et 4 :
- un ensemble percuteur 20 comprenant ledit percuteur 2,
- un dispositif d'autodestruction 4, et
- un mécanisme de sécurité 30 associé à ladite amorce 3.
L'ensemble percuteur 20 comporte le percuteur 2 en forme d'aiguille, disposé
sensiblement dans l'axe A, qui est dans ce cas l'axe de symétrie de la fusée 2, et un
organe ressort 21 disposé coaxialement à l'axe A, dans le logement 18 en appui entre
la coiffe 16 et le talon du percuteur 2. Dans cet exemple, l'organe ressort 21 est
constitué d'un ressort hélicoïdal de compression mais pourrait être remplacé par tout
autre élément ressort équivalent. Le percuteur 2 est mobile axialement entre une
position d'attente ou position haute et une position de percussion ou position basse
sous l'action de l'organe ressort 21.
Le dispositif d'autodestruction 4 est agencé pour être mobile entre une position
verrouillée dans laquelle il bloque le percuteur 2 dans sa position d'attente, et une
position déverrouillée dans laquelle il libère le percuteur 2. Ce dispositif
d'autodestruction 4 est détaillé plus loin.
Le mécanisme de sécurité 30 associé à l'amorce 3 est conçu pour être mobile entre
une position de stockage dans laquelle l'amorce 3 n'est pas alignée avec le percuteur
2 (cf. fig. 1 et 3) et une position armée dans laquelle l'amorce 3 est alignée avec le
percuteur 2 (cf. fig. 4 et 6). Ce mécanisme de sécurité 30 comporte un porte amorce
31 mobile autour d'un axe de rotation B fixe par rapport au corps 10 de la fusée 1,
sensiblement parallèle à l'axe A du percuteur 2, entre lesdites positions de stockage et
armée sous l'effet de la force centrifuge. Le porte amorce 31 présente sensiblement
une forme de champignon en vue de dessus (cf. fig. 3 et 6). L'intersection entre le
chapeau et le pied comporte l'axe B, la base du pied comporte un logement 32
recevant l'amorce 3 et le chapeau comporte un secteur denté 33. Le pied est terminé
par un bossage 34 dont le rôle est expliqué ci-après.
Un verrou d'accélération 5 est prévu pour bloquer le porte amorce 31 en position de
stockage et ce jusqu'à une vitesse linéaire déterminée du projectile giratoire. Il
comporte un doigt axial 50 logé dans le corps 10 selon un axe C sensiblement
parallèle à l'axe A du percuteur 2. Ce doigt axial 50 est pourvu d'une butée radiale 51
sur laquelle bute le porte amorce 31 en position de stockage par son bossage 34 (cf.
fig. 1 et 3). Il comporte également un alésage central borgne 52 recevant un organe
ressort 53, constitué d'un ressort hélicoïdal de compression, cet organe ressort 53
étant en appui sur le fond 11 du corps 10 et sollicitant le doigt axial 50 en direction
de la coiffe 16. A l'opposé de cet organe ressort 53, le doigt axial 50 comporte une
extrémité libre 54 de diamètre réduit apte à se loger dans un orifice 41 correspondant
prévu dans une platine 40 du dispositif d'autodestruction 4. Sous l'effet de
l'accélération linéaire du projectile giratoire, ce doigt axial 50 se déplace à l'encontre
de son organe ressort 53 pour dégager son extrémité libre 54 de la platine 40 et
dégager simultanément sa butée radiale 51 du porte amorce 31 (cf. fig. 4). Quand le
doigt axial 50 est dans cette position rétractée, il n'est plus guidé par rapport au corps
10. Il se désaxe alors sous l'effet de la force centrifuge du projectile giratoire et se
bloque automatiquement dans cette position rétractée désaxée sous la platine 40.
Un verrou centrifuge 6 est également prévu pour bloquer le porte amorce 31 en
position de stockage. Il comporte un doigt radial 60 monté mobile en translation dans
le corps 10 et sollicité par un organe ressort 61 en direction d'une encoche radiale 35
prévue dans le porte amorce 31 en position de stockage (cf. fig. 3). Sous l'effet de la
force centrifuge du projectile giratoire à une vitesse de rotation déterminée, ce doigt
radial 60 se déplace à l'encontre de son organe ressort 61 pour se dégager de
l'encoche 35 du porte amorce 31 (cf. fig. 6).
Ces deux verrous d'accélération 5 et centrifuge 6 permettent de répondre aux normes
internationales en vigueur qui imposent que toute munition soit équipée d'un
mécanisme de sécurité basé sur la convergence de deux évènements indépendants.
Dans ce cas, le porte amorce ne peut se déplacer en position armée que s'il y a
convergence entre l'accélération linéaire et la vitesse de rotation du projectile
giratoire en cause.
Ce mécanisme de sécurité 30 comporte également un verrou de position 7 agencé
pour bloquer le porte amorce 31 en position armée. Ce verrou de position 7 comporte
un petit doigt axial 70 logé dans le porte amorce 31 selon un axe sensiblement
parallèle à l'axe A du percuteur 2 et sollicité par un organe ressort 71. Le corps 10 de
fusée 1 comporte, dans une plaque de recouvrement 36 disposée entre le mécanisme
de sécurité 30 et le dispositif d'autodestruction 4, un orifice 37 apte à recevoir
l'extrémité libre de ce petit doigt axial 70 uniquement lorsque le porte amorce 31 est
en position armée, c'est à dire que le verrou de position 7 est placé en regard de cet
orifice 37 et peut s'y loger sous l'action de l'organe ressort 71, formé d'un ressort
hélicoïdal de compression (cf. fig. 4).
Le mécanisme de sécurité 30 est complété par des moyens de retardement 8 (cf. fig. 3
et 6) agencés pour ralentir la rotation du porte amorce 31 sous l'effet de la force
centrifuge du projectile giratoire, entre sa position de stockage et sa position armée.
Ils comportent un train d'engrenage constitué, dans l'exemple représenté, d'un pignon
d'entrée 80 de petit diamètre engrené avec le secteur denté 33 du porte amorce 31 et
couplé à une roue 81 elle-même engrenée avec un pignon de sortie 82 de petit
diamètre. Ce pignon de sortie 82 est couplé à une roue 83 portant en périphérie des
dents triangulaires comme des dents de scie coopérant avec un balancier 84 qui
oscille sous l'effet de la rotation de la roue 83 et ralentit ainsi la rotation du train
d'engrenage.
Le dispositif d'autodestruction 4 comporte au moins deux verrous 9, et dans
l'exemple représenté trois verrous 9, disposés pour bloquer le percuteur 2 en position
d'attente (cf. fig. 1 et 2), ces verrous 9 étant mobiles sous l'effet de la force centrifuge
à partir d'une vitesse de rotation déterminée du projectile, pour s'écarter de l'axe A du
percuteur 2 entre la position verrouillée et la position déverrouillée et libérer ainsi le
passage du percuteur 2 en direction de l'amorce 3 (cf. fig. 4 et 5). Ces verrous 9 sont
montés sur un porte verrou 90 fixe disposé entre la plaque de recouvrement 36 et la
platine 40. Ils sont formés chacun d'un plot, par exemple, en matière synthétique
composite chargée de fibres de verre ou toute autre matière adéquate, et ont chacun
une section radiale sensiblement en forme de portion de cylindre dont le centre est
sensiblement confondu avec l'axe A quand ils sont en position déverrouillée, cette
position étant délimitée par la paroi périphérique du porte verrou 90. Ces verrous 9
sont montés pivotants sur le porte verrou 90 par une de leurs extrémités autour d'un
axe de rotation D fixe sensiblement parallèle à l'axe A du percuteur 2. Ces axes de
rotation D sont prévus à égale distance les uns des autres et sont disposés sur un
cercle dont le centre est sensiblement confondu à l'axe A et dont le diamètre est
supérieur au diamètre du porte billes détaillé plus loin. L'autre extrémité des verrous
9 est libre et mobile radialement entre la position verrouillée et la position
déverrouillée. Cette extrémité libre comporte une languette 91 de très faible épaisseur
pour être souple et élastique. Elle est disposée de manière à s'encastrer dans un
méplat 92 prévu sur la face intérieure de l'extrémité pivotante du verrou 9 adjacent
quand les verrous 9 sont en position verrouillée pour qu'ils s'autobloquent entre eux.
Elle est également orientée de manière à buter contre l'extérieur de l'extrémité
pivotante du verrou 9 adjacent quand les verrous 9 sont en position déverrouillée
pour éviter leur retour en position verrouillée en cas de diminution de la vitesse de
rotation du projectile. Cette languette 91 est souple pour pouvoir se déformer et
autoriser le déplacement des verrous 9 de leur position verrouillée à leur position
déverrouillée sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une certaine vitesse de
rotation du projectile.
Le dispositif d'autodestruction 4 comporte également un mécanisme de blocage 41
sollicité par l'organe ressort 21 du percuteur 2 en direction des verrous 9 de manière à
les bloquer en position verrouillée, ce mécanisme de blocage comportant des
éléments mobiles 42 sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de
rotation déterminée du projectile, et agencés pour déplacer ce mécanisme de blocage
41 à l'encontre de l'organe ressort 21 et libérer les verrous 9. Dans l'exemple
représenté, les éléments mobiles 42 sont constitués de billes disposées autour du
percuteur 2 dans un porte billes 43 sollicité par l'organe ressort 21. La platine 40
comporte un alésage traversant 44 pour guider axialement le porte billes 43 et une
plage conique 45 disposée en regard des billes 42. En position verrouillée (cf. fig. 1),
ce porte billes 43 est en appui contre les verrous 9 et empêche leur ouverture par
friction sous l'action de l'organe ressort 21. A cet effet, la matière du porte billes 43 et
celle des verrous 9 sont choisies en fonction de leur coefficient de frottement. Sous
l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de rotation déterminée du projectile,
les billes 42 s'écartent de l'axe A, roulent sur la plage conique 45 et provoquent le
déplacement du porte billes 43 et du percuteur 2 vers le haut à l'encontre de l'organe
ressort 21 pour atteindre la position déverrouillée (cf. fig. 4) dans laquelle le porte
billes 43 libère les verrous 9.
La conception de la fusée 1 selon l'invention permet un assemblage mécanique aisé
des différents composants par emboítement, vissage et collage. Notamment, les
pièces du mécanisme de sécurité 30 sont assemblées en position de stockage selon la
disposition de la figure 3 et les verrous 9 du dispositif d'autodestruction 4 en position
verrouillée selon la figure 2. La languette 91 de ces verrous 9 doit être
particulièrement bien positionnée à l'intérieur du verrou 9 adjacent. Une fois
assemblée, cette fusée 1 peut être stockée et transportée avant d'être montée par
vissage à l'extrémité d'un projectile. Seule ou associée à un projectile, elle a
l'avantage d'être inactive et totalement inoffensive tant qu'elle n'a pas été tirée par une
arme.
Le fonctionnement de la fusée 1 selon l'invention est détaillé ci-après. Quand un
projectile équipé de cette fusée 1 est tiré par une arme à canon rayé lui imprimant un
mouvement gyroscopique sur lui-même simultanément à une trajectoire linéaire, les
mécanismes internes à la fusée 1 sont soumis aux effets de l'accélération et de la
force centrifuge combinés qui génèrent des déplacements en chaíne jusqu'à
destruction totale du projectile. A partir d'une certaine vitesse linéaire, le verrou
d'accélération 5 qui bloque le porte amorce 31 dans sa position de stockage (cf. fig.
1) se rétracte et le libère (cf. fig. 4). Simultanément ou presque, à partir d'une certaine
vitesse de rotation, le verrou centrifuge 6 qui bloque également le porte amorce 31
dans sa position de stockage (cf. fig. 3) se rétracte et le libère. Toujours sous l'effet de
la force centrifuge, le porte amorce 31 tourne autour de son axe B à une vitesse de
rotation maítrisée par les moyens de retardement (8) jusqu'à atteindre la position
armée dans laquelle l'amorce 3 est sensiblement dans l'axe A alignée avec le
percuteur 2 (cf. fig. 4 et 6). Cette position armée est bloquée par le verrou de position
7. En parallèle, sous l'effet de la force centrifuge, les billes 42 s'écartent de l'axe A en
roulant sur la plage conique 45 pour remonter le porte billes 43 libérant les verrous 9
du dispositif d'autodestruction 4. Toujours sous l'effet de la force centrifuge, les
verrous 9 pivotent autour de leur axe D pour se placer dans leur position
déverrouillée libérant le passage du porte billes 43 et du percuteur 2 en direction de
l'amorce 3 alignée (cf. fig. 4 et 5). A ce stade, si le projectile atteint une cible, sa
vitesse s'arrête brusquement, les billes 42 se rapprochent de l'axe A, le percuteur 2
percute l'amorce 3 sous l'action de son organe ressort 21 et l'amorce 3 enflamme la
charge explosive générant l'explosion du projectile dans la cible. Par contre, si le
projectile n'atteint pas de cible, la trajectoire du projectile perd de la vitesse à partir
d'une certaine distance de tir. Au moment où la vitesse de rotation décroít, le
processus de mise à feu s'enclenche automatiquement en suivant les mêmes étapes
que lorsqu'il rencontre une cible. Ainsi, le projectile est détruit dans tous les cas.
Il apparaít clairement de cette description que l'invention permet de résoudre les buts
fixés et notamment de réaliser une fusée 1 équipée d'un dispositif d'autodestruction 4
mécanique, simple et fiable, pouvant aisément répondre aux contraintes imposées par
les normes internationales en matière d'armement, comme par exemple :
températures extrêmes de stockage de -63°C à +71°C et taux d'humidité de 95%.
Bien entendu, la définition des différents composants de cette fusée 1 : matière,
forme, densité, etc., est effectuée en tenant compte de ces contraintes mais également
des contraintes de fonctionnement : guidage, maintien par friction, seuil des vitesses
de rotation et d'accélération selon les pièces mobiles, résistance des ressorts, etc.
Selon ces différentes contraintes, les composants peuvent être modifiés et adaptés.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à
toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant
dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées.
Claims (15)
- Fusée (1) comportant un dispositif d'autodestruction (4) pour projectile giratoire, cette fusée (1) étant pourvue au moins d'un percuteur (2) mobile entre une position d'attente et une position de percussion, un organe ressort (21) étant associé à ce percuteur (2) pour le déplacer dans sa position de percussion, d'une amorce (3) associée à un mécanisme de sécurité (30), ce mécanisme de sécurité (30) étant mobile entre une position de stockage dans laquelle l'amorce (3) n'est pas alignée avec le percuteur (2) et une position armée dans laquelle l'amorce (3) est alignée avec le percuteur (2), le dispositif d'autodestruction (4) étant également mobile entre une position verrouillée dans laquelle il bloque le percuteur (2) dans sa position d'attente, et une position déverrouillée dans laquelle il libère le percuteur (2), caractérisée en ce que le dispositif d'autodestruction (4) comporte au moins deux verrous (9) disposés pour bloquer le percuteur (2) en position d'attente, ces verrous (9) étant mobiles sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de rotation déterminée du projectile, pour s'écarter de l'axe (A) dudit percuteur (2) entre la position verrouillée et la position déverrouillée et libérer ainsi le passage du percuteur (2) en direction de l'amorce (3), ces verrous (9) étant agencés pour s'auto-bloquer entre eux au moins dans ladite position déverrouillée.
- Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif d'autodestruction (4) comporte un mécanisme de blocage (41) sollicité par l'organe ressort (21) du percuteur (2) en direction desdits verrous (9) de manière à les bloquer en position verrouillée, ce mécanisme de blocage (41) comportant des éléments mobiles (42) sous l'effet de la force centrifuge à partir d'une vitesse de rotation déterminée du projectile, et agencés pour déplacer ce mécanisme de blocage (41) à l'encontre de l'organe ressort (21) et libérer lesdits verrous (9).
- Fusée selon la revendication 2, caractérisée en ce que les éléments mobiles sous l'effet de la force centrifuge comportent des billes (42) disposées autour du percuteur (2) dans un porte billes (43) sollicité par ledit organe ressort (21) simultanément audit percuteur (2), ce porte billes (43) étant en appui contre lesdits verrous (9) en position verrouillée, et en ce que le mécanisme de blocage (41) comporte également une platine (40) liée au corps (10) de ladite fusée (1) et traversée par un alésage (44) pour guider axialement ledit porte billes (43), cet alésage (44) ayant au moins une plage conique (45) en regard desdites billes (42) sur laquelle elles roulent sous l'effet de la force centrifuge et provoquent le déplacement du porte billes (43) et du percuteur (2) à l'encontre de l'organe ressort (21).
- Fusée selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque verrou (9) est monté pivotant autour d'un axe de rotation (D) fixe par rapport au corps (10) de la fusée (1) et sensiblement parallèle à l'axe (A) du percuteur (2), les axes de rotation (D) desdits verrous (9) étant disposés sur un cercle dont le centre est sensiblement confondu à l'axe (A) du percuteur (2) et dont le diamètre est supérieur au diamètre dudit porte billes (43).
- Fusée selon la revendication 4, caractérisée en ce que chaque verrou (9) a une section radiale sensiblement en forme de portion de cylindre, une des extrémités étant pivotante autour dudit axe de rotation (D), l'autre extrémité étant libre et mobile radialement entre la position verrouillée et la position déverrouillée, ladite extrémité libre étant agencée pour coopérer avec l'extrémité pivotante du verrou (9) adjacent de manière à bloquer les verrous (9) dans lesdites positions verrouillée et déverrouillée.
- Fusée selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'extrémité libre de chaque verrou (9) comporte une languette (91) souple destinée à être en appui contre la face intérieure de l'extrémité pivotante du verrou (9) adjacent en position verrouillée et en butée contre l'extérieur de cette extrémité pivotante en position déverrouillée, cette languette (91) souple pouvant se déformer pour autoriser le déplacement des verrous (9) de la position verrouillée à la position déverrouillée sous l'effet de la force centrifuge.
- Fusée selon la revendication 4, caractérisée en ce que les verrous (9) sont réalisés dans une matière présentant un coefficient de frottement tel que ledit porte billes (43) bloque lesdits verrous (9) en position verrouillée par friction sous l'action de l'organe ressort (21).
- Fusée selon la revendication 7, caractérisée en ce que ladite matière est constituée d'une matière synthétique composite chargée de fibres de verre.
- Fusée selon la revendication 1, caractérisée en ce que le mécanisme de sécurité (30) associé à ladite amorce (3) comporte un porte amorce (31) mobile autour d'un axe de rotation (B) fixe par rapport au corps (10) de la fusée (1) et sensiblement parallèle à l'axe (A) du percuteur (2), un verrou d'accélération (5) agencé pour bloquer ledit porte amorce (31) en position de stockage jusqu'à une vitesse linéaire déterminée du projectile et un verrou de position (7) agencé pour bloquer ledit porte amorce (31) en position armée.
- Fusée selon les revendications 3 et 9, caractérisée en ce que ledit verrou d'accélération (5) comporte un doigt axial (50) logé dans le corps (10) de la fusée (1) sensiblement parallèlement à l'axe (A) du percuteur (2) et sollicité par un organe ressort (53) en direction de la platine (40) dans laquelle se loge son extrémité libre (54) en position de stockage, ce doigt axial (50) comportant une butée radiale (51) sur laquelle bute le porte amorce (31) dans ladite position de stockage, le doigt axial (50) étant agencé pour se déplacer à l'encontre de son organe ressort (53) sous l'effet de l'accélération linéaire du projectile jusqu'à dégager son extrémité libre (54) de ladite platine (40) et la butée radiale (51) du porte amorce (31).
- Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le verrou de position (7) comporte un petit doigt axial (70) logé dans ledit porte amorce (31), sensiblement parallèlement à l'axe (A) du percuteur (2), et sollicité par un organe ressort (71) et en ce que ledit corps (10) de fusée (1) comporte un orifice (37) disposé de manière que, lorsque le porte amorce (31) est en position armée, ledit orifice (37) soit en regard du petit doigt axial (70) pour lui permettre de s'y loger sous l'action de son organe ressort (71).
- Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le mécanisme de sécurité (30) comporte un verrou centrifuge (6) agencé pour bloquer ledit porte amorce (31) en position de stockage.
- Fusée selon la revendication 12, caractérisée en ce que le verrou centrifuge (6) comporte un doigt radial (60) monté mobile en translation dans le corps (10) de ladite fusée (1) et sollicité par un organe ressort (61) en direction d'une encoche radiale (35) prévue dans ledit porte amorce (31) en position de stockage.
- Fusée selon la revendication 9, caractérisée en ce que le mécanisme de sécurité (30) comporte des moyens de retardement (8) agencés pour ralentir la rotation dudit porte amorce (31) de sa position de stockage à sa position armée.
- Fusée selon la revendication 14, caractérisée en ce que les moyens de retardement (8) comportent un train d'engrenage (80-83) en prise à l'entrée avec un secteur denté (33) prévu sur ledit porte amorce (31) et à la sortie avec un balancier (84).
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