EP1548392A1 - Dispositif de déploiment des ailettes d'un projectile - Google Patents
Dispositif de déploiment des ailettes d'un projectile Download PDFInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
- F42B10/00—Means for influencing, e.g. improving, the aerodynamic properties of projectiles or missiles; Arrangements on projectiles or missiles for stabilising, steering, range-reducing, range-increasing or fall-retarding
- F42B10/02—Stabilising arrangements
- F42B10/14—Stabilising arrangements using fins spread or deployed after launch, e.g. after leaving the barrel
Definitions
- the technical field of the invention is that of devices ensuring the deployment of fins stabilization for projectiles.
- the fins deployment devices are well known. These devices use for example the pressure of the aerodynamic flow received by the fins (solution described by FR2721702) or a borrowing of propellant gases of the weapon (solution described by US4702436).
- Gas-based solutions have reliability insufficient because of the highly erosive nature of the gases propulsion.
- the fin deployment device according to the invention can be implemented to control the deployment of a tail stabilizer rear.
- This device may also, given its compactness, to be used to deploy duck rudders carried by a front part of a projectile.
- the subject of the invention is a device for deployment of projectile fins, comprising a lock means ensuring the simultaneous immobilization of all the fins in the folded position, device characterized in that it comprises an actuator releasing the medium lock when firing, actuator comprising a inertial flyweight.
- the lock means comprises a star pivotally mounted relative to an axis of the projectile, star with arms and each arm having an end carrying a hook engaged in a notch of a fin to ensure its immobilization.
- the star will be advantageously pivotally mounted against the action of a spring means having the effect of clearing the hooks of their notches to ensure the release of fins.
- the star may be immobilized in rotation by at least a finger integral with the inertial flyweight.
- the inertial flyweight can be attached to a tray carrying a finger for each fin.
- the device has a braking means to slow down the pivoting of the star.
- This braking means may be constituted by a disk of friction interposed between the star and the body of the projectile.
- the star can be held in support against the disc friction by an elastic cup.
- the device may include means for locking of the flyweight relative to the projectile body after its recoil under the effect of shooting inertia.
- Figures 1 and 2 show in section a front part of a projectile 1 carrying four duck rudders 2a, 2b, 2c 2d. This projectile is intended to fly along the AV arrow shown in Figure 1.
- the control surfaces 2 provide a stabilization of the projectile.
- Each rudder is pivotally mounted about an axis 3 integral with the projectile.
- a spiral spring 4 is mounted around of each axis 3. It is supported on one side on the body of projectile and the other on a rim of the fin. This spring 4 has the effect of rotating the fin to bring it into the deployed position.
- the four fins are held in their position folded, against the action of the springs 4, thanks to a means lock 5.
- the lock means 5 comprises a star 6 which is mounted pivoting on a cylindrical support 7 which is coaxial with axis 8 of the projectile 1.
- the star 6 has four arms 6a, 6b, 6c and 6d and each arm carries at its end a hook 9a, 9b, 9c or 9d which is engaged in a notch 10a, 10b, 10c or 10d of a fin for ensure its immobilization in the folded position.
- a spiral spring 11 is disposed in a housing 21 of the star 6. It is interposed between the star 6 and the support 7. This spring is in the banded condition when the device is in the folded fins position shown in Figures 1 and 2. It has the effect of turn the star 6 counterclockwise shows in Figure 2, ie in the sense that clears the hooks 9a, 9b, 9c and 9d out of the notches 10a, 10b, 10c and 10d.
- a friction disk 19 made of a thermoplastic material or elastomer is interposed between the star 6 and the body of the projectile 1.
- a pressing force between the disc of friction 19, the star 6 and the body of the projectile 1 is provided by a cup 20 of elastic material which is disposed in the housing 21 of the star 6.
- the cup 20 is locked axially by an elastic ring 22 positioned on axis 7.
- the axial pressing force is ensured by the deformation elastic of the cup after mounting the ring 22.
- the cup 20 has a V-shaped light (not visible on the figures) which allows to release the connection of the spring spiral 11 and star 6.
- the cup also ensures the protection of the spring 11 and it contains a lubricating agent for this latest.
- the friction disc 19 has the function of ensuring a braking of the rotation movement of the star 6. Braking can be adjusted by modifying the pressure effort given by the cup 20.
- the star 6 is immobilized against the action of the spring 11 by a plate 12 carrying four fingers cylindrical 13a, 13b, 13c and 13d (see Figure 2).
- Each finger 13 is in contact with one of the arms of the star 6.
- the plate 12 is integral with an inertial flyweight 14 which is slidably mounted in a bore 15 of a portion 1a of the projectile body 1 (the connecting means between this part 1a and the rest of the projectile body are not shown in the figures).
- the weight 14 is guided in translation by a radial pin 16 which cooperates with two grooves 18 of the bore 15 (see also Figure 3).
- the weight 14 constitutes an actuator capable of release the lock means 5 when firing.
- the weight is locked on an elastic ring 23 which is disposed in a groove in the bottom of the bore 15. effect it has a groove 24 inside which penetrates the ring 23.
- the fins are released only when the projectile is out of the tube of the weapon (a delay of 20 milliseconds is sufficient). This avoids any contact between the fins and the inner wall of the barrel of the weapon.
- FIGS 3 and 4 show the device in the deployed position.
- Each fin 2 is immobilized in position deployed by a leaf spring 25 which cooperates with a heel 26 carried by the fin.
- the invention has been described here applied to deployment of duck wings arranged at a front portion of a projectile. It would of course be possible to put it in works for a rear stabilizer stabilizer.
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Abstract
L'invention a pour objet un dispositif de déploiement d'ailettes (2a,2b,2c,2d) pour un projectile (1). Ce dispositif comprend un moyen verrou (5) assurant l'immobilisation simultanée de toutes les ailettes (2a,2b,2c,2d) en position repliée. Il est caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur libérant le moyen verrou (5) lors du tir, actionneur comprenant une masselotte inertielle (14). <IMAGE>
Description
Le domaine technique de l'invention est celui des
dispositifs assurant le déploiement d'ailettes de
stabilisation pour projectiles.
Les dispositifs de déploiement d'ailettes sont bien
connus. Ces dispositifs utilisent par exemple la pression de
l'écoulement aérodynamique reçu par les ailettes (solution
décrite par FR2721702) ou bien un emprunt des gaz propulsifs
de l'arme (solution décrite par US4702436).
Les solutions à emprunt de gaz ont une fiabilité
insuffisante en raison du caractère fortement érosif des gaz
propulsifs.
Les solutions utilisant l'écoulement aérodynamique
peuvent conduire à des dissymétries d'ouverture des ailettes
ce qui nuit à la stabilité du vol du projectile.
On connaít également (par exemple par la demande de
brevet US6446906) des dispositifs de déploiement mettant en
oeuvre un actionneur utilisant une énergie embarquée
(électrique ou pyrotechnique). Cet actionneur commande sur
trajectoire à un instant donné la libération des ailettes.
Ces solutions sont complexes et encombrantes et elles
imposent la mise en place de moyens électroniques de commande
de l'actionneur ainsi qu'éventuellement de moyens de sécurité
pour éviter un déclenchement intempestif d'un actionneur
pyrotechnique.
C'est le but de l'invention que de proposer un dispositif
de déploiement d'ailette fiable et peu encombrant.
Le dispositif de déploiement d'ailette selon l'invention
peut être mis en oeuvre pour commander le déploiement d'un
empennage de stabilisation arrière.
Ce dispositif peut également, compte tenu de sa
compacité, être utilisé pour déployer des gouvernes canard
portées par une partie avant d'un projectile.
Ainsi l'invention a pour objet un dispositif de
déploiement d'ailettes pour projectile, dispositif comprenant
un moyen verrou assurant l'immobilisation simultanée de
toutes les ailettes en position repliée, dispositif
caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur libérant le
moyen verrou lors du tir, actionneur comprenant une
masselotte inertielle.
Selon un mode particulier de réalisation, le moyen verrou
comprend une étoile montée pivotante par rapport à un axe du
projectile, étoile comportant des bras et chaque bras
comportant une extrémité portant un crochet engagé dans une
encoche d'une ailette pour assurer son immobilisation.
L'étoile sera avantageusement montée pivotante contre
l'action d'un moyen ressort ayant pour effet de dégager les
crochets de leurs encoches pour assurer la libération des
ailettes.
L'étoile pourra être immobilisée en rotation par au moins
un doigt solidaire de la masselotte inertielle.
La masselotte inertielle pourra être solidaire d'un
plateau portant un doigt pour chaque ailette.
Selon un mode particulier de réalisation, le dispositif
comporte un moyen de freinage permettant de ralentir le
pivotement de l'étoile.
Ce moyen de freinage pourra être constitué par un disque
de friction interposé entre l'étoile et le corps du
projectile.
L'étoile pourra être maintenue en appui contre le disque
de friction par une coupelle élastique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le
dispositif pourra comporter un moyen assurant le verrouillage
de la masselotte par rapport au corps de projectile après son
recul sous l'effet de l'inertie de tir.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description qui va suivre d'un mode particulier de
réalisation, description faite en référence aux dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en coupe longitudinale d'une partie avant de projectile portant des gouvernes canard déployées par un dispositif selon l'invention, le dispositif étant représenté en position repliée,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale de e même dispositif, coupe réalisée suivant le plan dont la trace AA est visible à la figure 1,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 1, le dispositif étant représenté en position déployée,
- la figure 4 est une vue en coupe transversale du dispositif en position déployée, coupe réalisée suivant le plan dont la trace BB est visible à la figure 3.
Pour des raisons d'encombrement, les différentes figures
ne sont pas toutes à la même échelle.
Les figures 1 et 2 montrent en coupe une partie avant
d'un projectile 1 portant quatre gouvernes canard 2a, 2b, 2c
2d. Ce projectile est destiné à voler suivant la flèche AV
représentée sur la figure 1. Les gouvernes 2 assurent une
stabilisation du projectile.
Chaque gouverne est montée pivotante autour d'un axe 3
solidaire du projectile. Un ressort spiral 4 est monté autour
de chaque axe 3. Il prend appui d'un côté sur le corps de
projectile et de l'autre sur un rebord de l'ailette. Ce
ressort 4 a pour effet de faire pivoter l'ailette pour
l'amener en position déployée.
Les quatre ailettes sont maintenues dans leur position
repliée, contre l'action des ressorts 4, grâce à un moyen
verrou 5.
Le moyen verrou 5 comprend une étoile 6 qui est montée
pivotante sur un support cylindrique 7 qui est coaxial à
l'axe 8 du projectile 1.
L'étoile 6 comporte quatre bras 6a,6b,6c et 6d et chaque
bras porte à son extrémité un crochet 9a,9b,9c ou 9d qui est
engagé dans une encoche 10a,10b,10c ou 10d d'une ailette pour
assurer son immobilisation en position repliée.
Un ressort spiral 11 est disposé dans un logement 21 de
l'étoile 6. Il est interposé entre l'étoile 6 et le support
cylindrique 7. Ce ressort est à l'état bandé lorsque le
dispositif se trouve dans la position ailettes repliées
représentée aux figures 1 et 2. Il a pour effet de faire
tourner l'étoile 6 dans le sens contraire aux aiguilles d'une
montre sur la figure 2, c'est à dire dans le sens qui dégage
les crochets 9a,9b,9c et 9d hors des encoches 10a, 10b, 10c et
10d.
Un disque de friction 19 en un matériau thermoplastique
ou en élastomère est interposé entre l'étoile 6 et le corps
du projectile 1. Un effort presseur entre le disque de
friction 19, l'étoile 6 et le corps du projectile 1 est
assuré par une coupelle 20 en matériau élastique qui est
disposée dans le logement 21 de l'étoile 6. La coupelle 20
est bloquée axialement par un anneau élastique 22 positionné
sur l'axe 7.
L'effort presseur axial est assuré par la déformation
élastique de la coupelle après montage de l'anneau 22.
La coupelle 20 comporte une lumière en V (non visible sur
les figures) qui permet de dégager la liaison du ressort
spiral 11 et de l'étoile 6.
La coupelle permet également d'assurer la protection du
ressort 11 et elle contient un agent lubrifiant pour ce
dernier.
Le disque de friction 19 a pour fonction d'assurer un
freinage du mouvement de rotation de l'étoile 6. Le freinage
peut être réglé en modifiant l'effort presseur donné par la
coupelle 20. L'étoile 6 se trouve immobilisée contre l'action
du ressort 11 par un plateau 12 portant quatre doigts
cylindriques 13a,13b,13c et 13d (voir figure 2).
Chaque doigt 13 est en contact avec un des bras de
l'étoile 6.
Un seul doigt serait suffisant pour assurer le maintien
de l'étoile. Cependant prévoir autant de doigts 13 que de
bras de l'étoile 6 permet de répartir les efforts de matage
résultant de l'action du ressort 11. Il en résulte une
meilleure symétrie du dispositif ce qui évite tout coincement
lors du déplacement du plateau 12.
Le plateau 12 est solidaire d'une masselotte inertielle
14 qui est montée coulissante dans un alésage 15 d'une partie
1a du corps de projectile 1 (les moyens de liaison entre
cette partie 1a et le reste du corps de projectile ne sont
pas représentés sur les figures).
La masselotte 14 est guidée en translation par une
goupille radiale 16 qui coopère avec deux rainures 18 de
l'alésage 15 (voir aussi figure 3).
Dans la position repliée des figures 1 et 2, la
masselotte 14 est immobilisée en translation par un anneau
cisaillable 17 qui se loge dans une gorge annulaire de
l'alésage 15.
La masselotte 14 constitue un actionneur susceptible de
libérer le moyen verrou 5 lors du tir.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant (voir
figures 3 et 4).
Lors du tir du projectile (direction de tir donnée par la
flèche AV), des efforts d'inertie s'exercent sur la
masselotte 14. Ces efforts tendent à la faire reculer à
l'intérieur de l'alésage 15. Ils provoquent le cisaillement
de l'anneau 17. La masselotte 14 recule entraínant le plateau
12 portant les doigts 13a,13b,13c et 13d.
La masselotte se verrouille sur un jonc élastique 23 qui
est disposé dans une gorge du fond de l'alésage 15. A cet
effet elle comporte une gorge 24 à l'intérieur de laquelle
pénètre le jonc 23.
Ce verrouillage en position arrière de la masselotte 14
ainsi que du plateau 12 qu'elle porte permet d'empêcher les
oscillations de la masselotte 14 lors de la phase canon. On
évite ainsi toute perturbation lors de la libération de
l'étoile 6 par les doigts 13a, 13b, 13c et 13d.
Une fois l'étoile 6 libérée, elle pivote, entraínée par
son ressort 11.
Grâce au freinage assuré par le disque de friction 19,
les ailettes ne sont libérées que lorsque le projectile est
sorti du tube de l'arme (une temporisation de l'ordre de 20
millisecondes est suffisante). On évite ainsi tout contact
entre les ailettes et la paroi interne du tube de l'arme.
La libération des quatre ailettes 2a,2b,2c et 2d se
produit d'une façon simultanée
Les figures 3 et 4 montrent le dispositif dans la
position déployée. Chaque ailette 2 se trouve immobilisée en
position déployée par une lame ressort 25 qui coopère avec un
talon 26 porté par l'ailette.
Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre
de l'invention. Il est bien entendu possible de définir un
dispositif de déploiement pour un nombre d'ailettes
différent.
L'invention a été décrite ici appliquée au déploiement
d'ailettes canard disposées au niveau d'une partie avant d'un
projectile. Il serait bien entendu possible de la mettre en
oeuvre pour un empennage de stabilisation arrière.
Claims (9)
- Dispositif de déploiement d'ailettes pour projectile (1), dispositif comprenant un moyen verrou (5) assurant l'immobilisation simultanée de toutes les ailettes (2a,2b,2c,2d) en position repliée, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un actionneur libérant le moyen verrou (5) lors du tir, actionneur comprenant une masselotte inertielle (14).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 1, dispositif caractérisé en ce que le moyen verrou (5) comprend une étoile (6) montée pivotante par rapport à un axe (8) du projectile (1), étoile comportant des bras (6a, 6b, 6c, 6d) et chaque bras comportant une extrémité portant un crochet (9a,9b,9c,9d) engagé dans une encoche (10a,10b,10c,10d) d'une ailette (2a,2b,2c,2d) pour assurer son immobilisation.
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 2, dispositif caractérisé en ce que l'étoile (6) est montée pivotante contre l'action d'un moyen ressort (11) ayant pour effet de dégager les crochets (9a,9b,9c,9d) de leurs encoches (10a,10b,10c,10d) pour assurer la libération des ailettes (2a,2b,2c,2d).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 3, dispositif caractérisé en ce que l'étoile (6) est immobilisée en rotation par au moins un doigt (13a,13b,13c,13d) solidaire de la masselotte inertielle (14).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 4, dispositif caractérisé en ce que la masselotte inertielle (14) est solidaire d'un plateau (12) portant un doigt (13a,13b,13c,13d) pour chaque ailette.
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon une des revendications 2 à 5, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de freinage permettant de ralentir le pivotement de l'étoile (6).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 6, dispositif caractérisé en ce que le moyen de freinage est constitué par un disque de friction (19) interposé entre l'étoile (6) et le corps du projectile (1).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon la revendication 7, dispositif caractérisé en ce que l'étoile (6) est maintenue en appui contre le disque de friction (19) par une coupelle élastique (20).
- Dispositif de déploiement d'ailettes selon une des revendications 1 à 8, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un moyen (23) assurant le verrouillage de la masselotte (14) par rapport au corps de projectile (1) après son recul sous l'effet de l'inertie de tir.
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