EP1774249A1 - Lanceur de missiles - Google Patents

Lanceur de missiles

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EP1774249A1
EP1774249A1 EP05791153A EP05791153A EP1774249A1 EP 1774249 A1 EP1774249 A1 EP 1774249A1 EP 05791153 A EP05791153 A EP 05791153A EP 05791153 A EP05791153 A EP 05791153A EP 1774249 A1 EP1774249 A1 EP 1774249A1
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EP
European Patent Office
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chimney
cells
launcher
plenum
missile
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EP05791153A
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EP1774249B1 (fr
Inventor
Jean-Claude Mercier
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MBDA France SAS
Original Assignee
MBDA France SAS
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
    • F41F3/0413—Means for exhaust gas disposal, e.g. exhaust deflectors, gas evacuation systems

Definitions

  • the subject of this invention is a missile launcher.
  • Such a machine comprises a structure delimiting cells of individual missile housing, also called ammunition in the art, at least one gas flow chimney and a plenum chamber, the cells and the chimney s opening to a face of end of the launcher
  • the cells and the chimney open into the plenum chamber through openings in a base plate forming the ceiling of the chamber.
  • overhead doors close the cells and the chimney during the launcher's rest and are turned aside when the missiles are to be fired.
  • the combustion gases produced in the cavities are ejected into the plenum and discharge from the launcher through the chimney. Their significant pressure exerts considerable effort on the plenum, the chimney and the entire structure of the launcher. The designer must generously size the launcher and meet acceptable weight limit constraints, at least when the launcher is to be integrated with a marine vessel.
  • two parallel rows of four cells each are arranged on either side of a rectangular section chimney extending over the entire length of the rows.
  • the long length of the sides of the chimney imposes a thick chimney liner to withstand the large bending produced by the pressure of the gases, and therefore a significant weight.
  • the invention relates to a missile launcher perfecting the oldest design in a manner different from that disclosed in the aforementioned patent. Unlike previous designs where the cells were arranged in rows along the chimney, they extend here around it, in a regular circle or polygon. This arrangement of the cells allows a significant reduction of the launcher, and especially a significant gain in mass correlated to greater strength of the structure, including when it is integrated into a marine vessel like a surface vessel, for the reasons that will be given later in this description.
  • An excellent achievement consists in arranging eight cells in a square, at the corners and at the middle of the sides, and whose chimney occupies the center.
  • FIG. 1 is an overall view of the launcher structure
  • FIGS. 2 and 3 are two comparative views of a two-launcher arrangement
  • FIG. 4 is a vertical section of the launcher
  • FIG. 5 is a horizontal section of the launcher
  • FIG. 6 is an isolated view of the chimney;
  • FIG. 7 is a partial view of the top of the launcher;
  • FIG. 8 is a view of the base plate surmounting the plenum.
  • FIG. 1 shows a launcher of the prior art, some details are also found in the invention. This is the oldest design.
  • a structure 1 of intertwined plates and plates serves as a framework for the launcher and delimits eight cells 2 distributed in two parallel rows of four and an intermediate stack 3 to the rows.
  • the cells 2 and the chimney 3 are delimited by sheaths, tubular square which do not appear in the figure for the cells 2 and rectangular for the chimney 3.
  • the cells 2 and the chimney 3 open to the outside at one end of the launcher located at the top, through a plate upper 4 may correspond to a deck of a marine surface building. Doors 5 and 6 close the cells 2 and the chimney 3 at rest and disengage them by working around hinges 7 and 8.
  • the launcher further comprises a lower plenum 9 whose ceiling is formed by a base plate 10 to which is connected to the rest of the structure 1 and which is provided with openings at the location of the cells 2 and the chimney 3 to allow the passage of the combustion gases therefrom therein.
  • FIG. 2 shows a possible arrangement of two of these launchers on the same support to give the possibility of firing up to sixteen missiles: the launchers are placed side by side with the chimneys 3 in alignment by their principal elongation direction, a small space separating them.
  • FIG. 3 A comparative diagram of the invention is shown in FIG. 3.
  • the same number of sixteen cells is used for the same number of two launchers 11.
  • the launchers 11 are here of square shape and the cells 12 placed at its periphery, three of each side, or four at the corners of the square and four between two neighboring angles.
  • FIG. 4 and the following shows the structure of a launcher 11.
  • a layer of I-beams 18 supports the plenum chamber 19 of the launcher 11, which is in the form of a flat box of square section and which is strongly stiffened according to the pressures it must resist.
  • Its lateral sides are formed of two plates provided with intermediate stiffeners.
  • Its ceiling is formed by a base plate 20 also consisting of two superimposed plates and connected by stiffeners, here other I-beams I.
  • Apertures 21 are placed through the base plate 20 under each cell 12 and under the chimney 13.
  • the structure of the remainder of the launcher is substantially cage-shaped and comprises sixteen uprights 22 arranged regularly in four rows at the corners of the cells 12.
  • the chimney 13 is also visible in FIG. 5. It is formed of a circular sheath 26 whose diameter is slightly larger than the size of the sheaths of the missiles 24. Unlike what was the case with the rectangular chimney, the chimney sheath 26 can extend close to the missile sheaths 24 since it remains at a distance the nearest amounts 22 thanks to its circular shape. The evacuation of gases is facilitated by the largest diameter that can be attributed to it.
  • the presence of a convergent inside the ceiling of the plenum 19 is still possible and reduces the pressure losses and the pressure of the gases exerted in the chimney 13 and the lower plenum 19.
  • the convergent 34 appears in FIG. 8 and consists in widening the chimney 13 downwards in the base plate 20 over at least part of its height.
  • the cladding chimney 26 may be joined to the beams 25 passing close to it by plates 27 welded to the base plate 20 of the plenum chamber 19 by ribs 28 triangular shape whose two sides are welded to the sheath 26 and the base plate 20 and which pass between the openings 21 of the cells 12.
  • ribs 28 triangular shape whose two sides are welded to the sheath 26 and the base plate 20 and which pass between the openings 21 of the cells 12.
  • FIG. 7 Another aspect of the invention is to be found in FIG. 7.
  • the structure of the launcher 11 is closed at the top by an upper plate 29 connected to the bridge 30 of the building as can be seen in FIG.
  • the doors 31 of the cells 12 must protect them from the environment and especially the sea packets.
  • the edge of the doors is in direct support on the upper plate 29 of the launcher via a joint, which which is of doubtful value. Instead, it is recommended to establish a border called sidewalk 32 on the upper plate 29 around each of the cells 12 and to rest the doors 31 on them; the doors 31 are provided with a seal 33 to closed section, in particular circular, which crashes on the sidewalk 32 and provides much better sealing 1.

Landscapes

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Description

LANCEUR DE MISSILES DESCRIPTION
Le sujet de cette invention est un lanceur de missiles.
Un tel engin comprend une structure délimitant des alvéoles de logements de missiles individuels, appelés aussi munitions dans l'art, au moins une cheminée d'écoulement de gaz et une chambre de tranquillisation, les alvéoles et la cheminée s Ouvrant à une face d'extrémité du lanceur
(généralement la face supérieure) et la chambre de tranquillisation s 'étendant à une extrémité opposée du lanceur ; les alvéoles et la cheminée débouchent dans la chambre de tranquillisation par des ouvertures d'une plaque d'embase formant le plafond de la chambre. De plus, des portes basculantes ferment les alvéoles et la cheminée pendant le repos du lanceur et sont rabattues de côté quand les missiles doivent être tirés. Les gaz de combustion produits dans les alvéoles sont éjectés dans la chambre de tranquillisation et s'évacuent du lanceur par la cheminée. Leur pression importante exerce des efforts conséquents sur la chambre de tranquillisation, la cheminée et toute la structure du lanceur. Le concepteur doit dimensionner généreusement le lanceur et affronter des contraintes de limite de poids acceptable, au moins quand le lanceur doit être intégré à un bâtiment marin.
Dans une conception connue, deux rangées parallèles de quatre alvéoles chacune sont disposées de part et d'autre d'une cheminée à section rectangulaire s 'étendant sur toute la longueur des rangées. La grande longueur des côtés de la cheminée impose une gaine de cheminée épaisse pour résister à la flexion importante produite par la pression des gaz, et donc un poids important.
Une conception dérivée de la précédente est présentée dans le brevet EP 0 473 498 A. La cheminée unique est divisée en quatre cheminées de section circulaire dont chacune fait face à un alvéole de chacune des deux rangées. En d'autres termes, chaque petite cheminée résultant de la division est placée entre deux alvéoles. Les cheminées sont de forme circulaire et résistent donc mieux à la pression interne des gaz. Cette solution restant cependant pesante, il est proposé de construire les cheminées en matière composite pour diminuer leur poids, mais il est douteux qu'un gain important puisse être obtenu puisque les cheminées ne peuvent plus être assemblées fermement au reste de la structure et doivent donc résister elles-mêmes aux efforts qui leur sont soumis.
L'invention est relative à un lanceur de missiles perfectionnant la conception la plus ancienne d'une façon différente de celle qui est exposée dans le brevet précité. Contrairement aux conceptions antérieures où les alvéoles étaient disposés en rangées le long de la cheminée, ils s'étendent ici autour d'elle, en cercle ou en polygone régulier. Cet agencement des alvéoles permet un rapetissement non négligeable du lanceur, et surtout un gain de masse important corrélé à une plus grande résistance de la structure, notamment quand elle est intégrée à un bâtiment marin comme un navire de surface, pour les raisons qui seront données dans la suite de cette description.
Une réalisation excellente consiste à agencer huit alvéoles dans un carré, aux angles et aux milieux des côtés, et dont la cheminée occupe le centre.
L'invention sera maintenant décrite en liaison aux figures. - la figure 1 est une vue d'ensemble de la structure du lanceur, les figures 2 et 3 sont deux vue comparatives d'un agencement à deux lanceurs,
- la figure 4 est une coupe verticale du lanceur,
- la figure 5 est une coupe horizontale du lanceur,
- la figure 6 est une vue isolée de la cheminée, - la figure 7 est une vue partielle du dessus du lanceur,
- et la figure 8 est une vue de la plaque d'embase surmontant la chambre de tranquillisation.
La figure 1 représente un lanceur de l'art antérieur dont certains détails se retrouvent aussi dans l'invention. Il s'agit de la conception la plus ancienne. Une structure 1 de plaques et de plaques etentrecroisées sert d'ossature au lanceur et délimite huit alvéoles 2 répartis en deux rangées parallèles de quatre et une cheminée 3 intermédiaire aux rangées. Les alvéoles 2 et la cheminée 3 sont délimités par des gaines, tubulaires carrées qui n'apparaissent pas sur la figure pour les alvéoles 2 et rectangulaire pour la cheminée 3. Les alvéoles 2 et la cheminée 3 s'ouvrent à l'extérieur à une extrémité du lanceur située au sommet, à travers une plaque supérieure 4 pouvant correspondre à un pont d'un bâtiment marin de surface. Des portes 5 et 6 ferment les alvéoles 2 et la cheminée 3 au repos et les dégagent en sOuvrant autour de charnières 7 et 8. Le lanceur comprend encore une chambre de tranquillisation 9 inférieure dont le plafond est formé par une plaque d'embase 10 à laquelle se raccorde le reste de la structure 1 et qui est munie d'ouvertures à l'endroit des alvéoles 2 et de la cheminée 3 pour permettre le passage des gaz de combustion de ceux-là dans celle-ci. La figure 2 montre un agencement possible de deux de ces lanceurs sur un même support pour donner la possibilité de tirer jusqu'à seize missiles : les lanceurs sont placés côte à côte avec les cheminées 3 en alignement par leur direction d'allongement principale, un petit espace les séparant.
Un diagramme comparatif de l'invention est représenté à la figure 3. Le même nombre de seize alvéoles est utilisé pour le même nombre de deux lanceurs 11. Les lanceurs 11 sont ici de forme carrée et les alvéoles 12 placés à sa périphérie, trois de chaque côté, ou aussi quatre aux angles du carré et quatre entre deux angles voisins. On retrouve une cheminée 13 unique placée au centre du carré, entre les quatre alvéoles 12 au milieu des côtés. Contrairement à la conception antérieure, la cheminée 13 n'est pas allongée mais circulaire.
Une comparaison avec l'agencement de la figure 2 montre que pour une section d'alvéole identique, le lanceur 11 est plus compact que le lanceur dérivé de la conception antérieur grâce à la plus petite section de la cheminée 13. Cet avantage d'espace n'est pas exploité complètement avec une construction à plusieurs lanceurs 11 puisqu'ils sont plus espacés entre eux que dans les conceptions antérieures. Il est en effet nécessaire que les portes des alvéoles 12 situés vers l'extérieur s'ouvrent en basculant autour de charnières 14 à la périphérie, et donc vers l'autre lanceur 11 pour des alvéoles 12 situés en opposition. Les portes des cheminées 13 sont composées de deux moitiés semi-circulaires jointes par une ligne et s 'ouvrant en s 'écartant l'une de l'autre encore par un basculement.
Un écartement suffisant des lanceurs 11 doit donc être maintenu pour éviter les chocs entre les portes. Ce défaut d'une économie de volume moins importante qu'on aurait pu l'espérer est cependant compensé par un renforcement de structure du bâtiment et donc un gain de poids nettement plus important. Quand les lanceurs selon l'invention ou une autre conception sont placés dans un bâtiment, un puits 15 doit être aménagé pour les recevoir. La structure du bâtiment en est considérablement affaiblie. L'utilisation de l'invention permet toutefois de limiter cet inconvénient en disposant des poutrelles de renfort 16 entre deux lanceurs 11 ainsi qu'on le voit aussi à la figure 4. Les grands côtés du puits 15, qui sont donc sujets aux déformations les plus importantes, sont alors raidis et peuvent être construits beaucoup plus légèrement. Le volume du puits 15 qui n'est pas occupé par les lanceurs 11 et qui comprend un espace à leur périphérie et entre eux, est une coursive 17 de circulation du personnel d'entretien pour accéder aux alvéoles 12.
La figure 4 et les suivantes représentent la structure d'un lanceur 11. Une nappe de poutres en I 18 supporte la chambre de tranquillisation 19 du lanceur 11, qui est en forme de boîte plate de section carrée et qui est fortement raidie d'après les pressions auxquels elle doit résister. Ses côtés latéraux sont formés de deux plaques munies de raidisseurs intermédiaires. Son plafond est formé par une plaque d'embase 20 consistant aussi en deux plaques superposées et reliées par des raidisseurs, ici d'autres poutrelles en I. Des ouvertures 21 sont placées à travers la plaque d'embase 20 sous chaque alvéole 12 et sous la cheminée 13. La structure du reste du lanceur est sensiblement en forme de cage et comprend seize montants 22 disposés régulièrement en quatre rangées aux coins des alvéoles 12. Ils soutiennent des rails de guidage 23, également verticaux, pour des gaines de missiles 24 carrées délimitant des alvéoles 12, et ils sont réunis par des traverses 25 horizontales et entrecroisées autour du lanceur 11 en lui. La cheminée 13 est aussi visible à la figure 5. Elle est formée d'une gaine 26 circulaire dont le diamètre est légèrement plus grand que la dimension des gaines des missiles 24. Contrairement à ce qui était le cas avec la cheminée rectangulaire, la gaine de cheminée 26 peut s'étendre tout près des gaines de missiles 24 puisqu'elle reste à distance des montants 22 les plus proches grâce à sa forme circulaire. L'évacuation des gaz se trouve facilitée par le plus grand diamètre qu'il est possible de lui attribuer. La présence d'un convergent à l'intérieur du plafond de la chambre de tranquillisation 19 est encore possible et réduit les pertes de charge et la pression des gaz s 'exerçant dans la cheminée 13 et la chambre de tranquillisation 19 inférieure. Le convergent 34 apparaît à la figure 8 et consiste en un élargissement de la cheminée 13 vers le bas dans la plaque d'embase 20, sur une partie au moins de sa hauteur.
Il apparaît à la figure 6 que la gaine de cheminée 26 peut' être assemblée à des montants 25 passant près d'elle par des plaquettes 27 soudées, et à la plaque d'embase 20 de la chambre de tranquillisation 19 par des nervures 28 de forme triangulaire dont deux des côtés sont soudés à la gaine 26 et à la plaque d'embase 20 et qui passent entre les ouvertures 21 des alvéoles 12. Pour résumer, l'utilisation d'une cheminée 13 relativement étroite mais de forme circulaire résistante permet d'utiliser une gaine 26 métallique dont le poids n'est pas excessif et qui peut être assemblée fermement au reste de la structure du lanceur par les plaquettes 27 et les nervures 28, ce qui améliore la tenue de l'ensemble. Un autre aspect de l'invention est à découvrir à la figure 7. La structure du lanceur 11 est fermée en haut par une plaque supérieure 29 se raccordant au pont 30 du bâtiment comme on le voit à la figure 4 par l'intermédiaire de joints d'étanchéité. Les portes 31 des alvéoles 12 doivent les protéger de l'environnement et surtout des paquets de mer. Dans la conception traditionnelle, le bord des portes est en appui direct sur la plaque supérieure 29 du lanceur par l'intermédiaire d'un joint, ce qui est de valeur douteuse. On préconise plutôt d'établir une bordure appelée trottoir 32 sur la plaque supérieure 29 autour de chacun des alvéoles 12 et de faire reposer les portes 31 sur eux ; les portes 31 sont munies d'un joint 33 à section fermée, notamment circulaire, qui s'écrase sur le trottoir 32 et fournit beaucoup mieux 1 'étanchéité.

Claims

REVENDICATIONS
1) Lanceur de missiles comprenant une structure (1) délimitant des alvéoles (12) de logement de missiles individuels, au moins une cheminée (13) d'écoulement de gaz et une chambre de tranquillisation (19), les alvéoles et la cheminée s Ouvrant à une face d'extrémité du lanceur et la chambre de tranquillisation s 'étendant à une face opposée d'extrémité du lanceur, les alvéoles (12) et la cheminée (13) débouchant dans la chambre de tranquillisation (19) par des ouvertures (21) d'une plaque d'embase (20) formant un plafond de la chambre, caractérisé en ce que la cheminée est unique, centrale, et les alvéoles sont disposés selon un cercle ou un polygone régulier autour de la cheminée.
2) Lanceur de missile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les alvéoles sont huit et disposés selon un carré. 3) Lanceur de missiles selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cheminée est délimitée par une gaine métallique (26) reliée à la structure (1) par des pattes de fixation (27) .
4) Lanceur de missiles selon la revendication 3, caractérisé en ce que la gaine comprend des nervures triangulaires (28) unies à la plaque d'embase (20) .
5) Lanceur de missiles selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des portes basculantes (21) placées au-dessus des alvéoles (12) sont munies de joints (33) à section fermée en appui sur des bordures (32) érigées sur la face d'extrémité de la structure.
6) Lanceur de missiles selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la cheminée est raccordée par un convergent (34) à la chambre de tranquillisation (19) .
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EP (1) EP1774249B1 (fr)
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DE (1) DE602005004031D1 (fr)
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