EP3264021B1 - Flexible seal for missile container - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
- F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
- F41F3/04—Rocket or torpedo launchers for rockets
- F41F3/077—Doors or covers for launching tubes
Description
La présente invention concerne un opercule flexible pour conteneur de missile.The present invention relates to a flexible cover for a missile container.
On sait qu'un opercule de conteneur a pour fonction de fermer hermétiquement le conteneur afin de protéger un missile installé dans ce conteneur. L'opercule doit pouvoir s'ouvrir afin de laisser passer le missile ou les gaz de propulsion lors du tir de ce dernier.We know that a container lid has the function of hermetically closing the container in order to protect a missile installed in this container. The seal must be able to open in order to allow the missile or the propellant gases to pass when the latter is fired.
Généralement, les opercules se divisent en deux catégories :
- des opercules fragmentables, qui sont réalisés en général en matériaux composites ; et
- des mécanismes à ouvertures automatiques, le plus généralement métalliques.
- fragmentable lids, which are generally made of composite materials; and
- automatic opening mechanisms, most generally metallic.
Ces solutions présentent différents inconvénients. Plus précisément, les inconvénients de ces solutions sont :
- pour les opercules en matériaux composites :
- la présence de débris projetés à des vitesses élevées dans diverses directions, ces débris présentant un danger pour les équipements à proximité, et même parfois pour le missile lui-même ; et
- dans certains cas, un effort important sur le radôme du missile lors de la traversée de l'opercule en phase de départ ; et
- pour les mécanismes à ouvertures automatiques :
- une gestion plus complexe de la sécurité afin de garantir l'ouverture ;
- une masse beaucoup plus importante ; et
- un coût de fabrication élevé.
- for covers made of composite materials:
- the presence of debris projected at high speeds in various directions, this debris posing a danger to nearby equipment, and even sometimes to the missile itself; and
- in some cases, a significant effort on the radome of the missile during the crossing of the cover during the departure phase; and
- for automatic opening mechanisms:
- more complex security management to ensure openness;
- a much larger mass; and
- a high manufacturing cost.
Par ailleurs, on connaît, par le document
La présente invention a pour objet de pallier au moins certains des inconvénients précités. Plus précisément, elle a pour objet de remédier au problème des débris présentant un danger pour les équipements, tout en garantissant un effort modéré sur le radôme du missile, une faible masse et un coût de fabrication réduit.The object of the present invention is to overcome at least some of the aforementioned drawbacks. More specifically, it aims to remedy the problem of debris presenting a danger to the equipment, while guaranteeing a moderate effort on the missile radome, a low mass and a reduced manufacturing cost.
La présente invention concerne un opercule flexible, destiné à être monté sur un conteneur de missile et apte à s'ouvrir sous une poussée.The present invention relates to a flexible cover, intended to be mounted on a missile container and capable of opening under a push.
Selon l'invention, l'opercule flexible comporte :
- une couche dite principale, formée d'un matériau composite constitué d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère ; et
- au moins une couche dite auxiliaire, formée d'un matériau composite constitué également d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère, ladite couche auxiliaire étant solidarisée de ladite couche principale sur l'une des faces de cette dernière, ladite couche auxiliaire comprenant des zones en forme de pétales, séparées les unes des autres par des lignes dites de fragilisation, ladite couche principale et ladite au moins une couche auxiliaire formant une pièce composite, caractérisé en ce que ladite au moins une couche auxiliaire est liée à ladite couche principale par des coutures et en ce qu'au moins certaines desdites coutures sont agencées le long des lignes de fragilisation.
- a so-called main layer, formed of a composite material consisting of at least one fabric and at least one elastomer; and
- at least one so-called auxiliary layer, formed of a composite material also consisting of at least one fabric and at least one elastomer, said auxiliary layer being integral with said main layer on one of the faces of the latter, said layer auxiliary comprising petal-shaped zones, separated from each other by so-called weakening lines, said main layer and said at least one auxiliary layer forming a composite part, characterized in that said at least one auxiliary layer is linked to said main layer by seams and in that at least some of said seams are arranged along the lines of weakness.
Ainsi, grâce à l'invention, le ou les tissus qui sont introduits dans l'élastomère pour former la pièce composite assurent la tenue mécanique de l'opercule flexible qui est, de plus, rendu hermétique grâce notamment à l'élastomère. De plus, ladite au moins une couche auxiliaire (comprenant des zones en forme de pétales définissant des lignes de fragilisation) permet de diriger une découpe précise de l'opercule flexible, le long desdites lignes de fragilisation, ce qui permet une ouverture facilitée. En outre, la pièce en matériau composite présente une grande souplesse (ou flexibilité), ce qui permet à l'opercule flexible de revenir, après une ouverture, vers une position proche de la position avant l'ouverture.Thus, thanks to the invention, the fabric or fabrics which are introduced into the elastomer to form the composite part ensure the mechanical strength of the flexible seal which is, moreover, made airtight thanks in particular to the elastomer. In addition, said at least one auxiliary layer (comprising zones in the form of petals defining weakening lines) makes it possible to direct a precise cutting of the flexible cover, along said weakening lines, which allows easier opening. In addition, the piece of composite material has great flexibility (or flexibility), which allows the flexible seal to return, after opening, to a position close to the position before opening.
On obtient ainsi un opercule flexible qui permet d'éviter la génération de débris (présentant un danger pour les équipements), tout en garantissant un effort modéré sur le radôme du missile, une faible masse et un coût de fabrication réduit.A flexible cover is thus obtained which makes it possible to avoid the generation of debris (presenting a danger for the equipment), while guaranteeing a moderate effort on the radome of the missile, a low mass and a reduced manufacturing cost.
De façon avantageuse, l'opercule flexible comporte :
- deux couches auxiliaires agencées de part et d'autre de la couche principale. De préférence, les deux couches auxiliaires sont agencées, avec leurs zones en forme de pétales, symétriquement, par rapport à un plan sensiblement central de la couche principale ; et
- un revêtement antifriction sur une face dite interne destinée à être placée vers l'intérieur du conteneur. Ce revêtement antifriction permet notamment de limiter les frottements lors du passage du missile.
- two auxiliary layers arranged on either side of the main layer. Preferably, the two auxiliary layers are arranged, with their petal-shaped zones, symmetrically, with respect to a substantially central plane of the main layer; and
- an anti-friction coating on a so-called internal face intended to be placed towards the interior of the container. This anti-friction coating makes it possible in particular to limit friction during the passage of the missile.
Selon l'invention, ladite au moins une couche auxiliaire est liée à ladite couche principale par des coutures, ce qui permet d'assurer une bonne tenue des zones en forme de pétales. Ces coutures participent également au maintien lors du procédé de fabrication de l'opercule flexible.According to the invention, said at least one auxiliary layer is linked to said main layer by seams, which ensures good hold of the petal-shaped areas. These seams also participate in the maintenance during the manufacturing process of the flexible seal.
Selon l'invention, au moins certaines desdites coutures sont agencées le long des lignes de fragilisation, ce qui permet de renforcer le maintien le long des lignes de fragilisation.According to the invention, at least some of said seams are arranged along the lines of weakness, which makes it possible to reinforce the support along the lines of weakness.
Avantageusement :
- au moins certaines desdites coutures sont agencées transversalement auxdites lignes de fragilisation ;
- des coutures sont prévues sur l'ensemble de la surface des zones en forme de pétales ;
- les zones en forme de pétales sont agencées de sorte que les lignes de fragilisation sont orientées radialement par rapport au centre de l'opercule flexible.
- at least some of said seams are arranged transversely to said weakening lines;
- seams are provided over the entire surface of the petal-shaped areas;
- the petal-shaped zones are arranged so that the weakening lines are oriented radially with respect to the center of the flexible cover.
Dans un mode de réalisation préféré :
- le matériau composite formant ladite au moins une couche auxiliaire est identique au matériau composite formant la couche principale. Dans le cadre de la présente invention, le matériau composite formant la couche auxiliaire peut également être différent du matériau composite formant la couche principale ;
- les lignes de fragilisation sont remplies d'élastomère.
- the composite material forming said at least one auxiliary layer is identical to the composite material forming the main layer. In the context of the present invention, the composite material forming the auxiliary layer can also be different from the composite material forming the main layer;
- the embrittlement lines are filled with elastomer.
La présente invention concerne également un conteneur de missile, qui comporte au moins un opercule flexible tel que décrit ci-dessus.The present invention also relates to a missile container, which comprises at least one flexible cover as described above.
La présente invention concerne, en outre, un système d'arme qui comprend au moins un tel conteneur de missile.The present invention further relates to a weapon system which includes at least one such missile container.
Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
- La
figure 1 est une coupe transversale schématique d'un mode de réalisation préféré d'un opercule flexible selon l'invention. - La
figure 2 une coupe transversale schématique d'un autre mode de réalisation d'un opercule flexible selon l'invention. - Les
figures 3 et 4 sont deux vues schématiques en plan, illustrant des modes de réalisation différents de lignes de fragilisation d'un opercule flexible. - La
figure 5 est une vue en plan similaire à celle de lafigure 3 avec un mode d'agencement particulier de coutures. - La
figure 6 est une vue schématique, en perspective, de moyens de fixation d'un opercule flexible.
- The
figure 1 is a schematic cross section of a preferred embodiment of a flexible seal according to the invention. - The
figure 2 a schematic cross section of another embodiment of a flexible seal according to the invention. - The
figures 3 and4 are two schematic plan views, illustrating different embodiments of lines of weakness of a flexible seal. - The
figure 5 is a plan view similar to that of thefigure 3 with a particular mode of arrangement of seams. - The
figure 6 is a schematic perspective view of means for fixing a flexible cover.
L'opercule flexible 1 illustrant l'invention et représenté de façon schématique sur la
Ce conteneur de missile fait partie d'un système d'arme (également non représenté).This missile container is part of a weapon system (also not shown).
L'opercule flexible 1 a pour fonction de fermer hermétiquement le conteneur afin de protéger un missile installé dans le conteneur. L'opercule flexible doit pouvoir s'ouvrir afin de laisser passer le missile ou les gaz de propulsion lors d'un tir de ce dernier.The
Pour ce faire, l'opercule flexible 1 est configuré pour s'ouvrir sous une poussée. Dans le cadre de la présente invention, cette poussée peut être générée lors d'un tir par un contact de l'opercule flexible par le missile, ou bien par une surpression interne générée par des moyens dédiés ou par des gaz de propulsion du missile.To do this, the
Selon l'invention, l'opercule flexible 1 comporte, comme représenté sur les
- au moins une couche (ou peau) composite, dite couche principale 2. Cette couche principale 2 est formée complètement (sur toute sa surface) d'un matériau
composite 9 constitué d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère ; et - au moins une couche (ou peau) composite supplémentaire, dite couche auxiliaire 3, 4. Chacune desdites couches auxiliaires 3
et 4 est formée d'un matériaucomposite 10 constitué d'au moins un tissu et d'au moins un élastomère. Chaque couche auxiliaire 3, 4 est liée (ou solidarisée ou unie) à ladite couche composite 2 sur l'une des faces 2A, 2B de cette dernière.
- at least one composite layer (or skin), called the
main layer 2. Thismain layer 2 is formed completely (over its entire surface) of acomposite material 9 consisting of at least one fabric and at least one elastomer; and - at least one additional composite layer (or skin), called
3, 4. Each of saidauxiliary layer 3 and 4 is formed from aauxiliary layers composite material 10 consisting of at least one fabric and at least one elastomer. Each 3, 4 is linked (or secured or united) to saidauxiliary layer composite layer 2 on one of the 2A, 2B of the latter.faces
De plus, chaque couche auxiliaire 3, 4 comprend une pluralité de zones 6 (constituées de matériau composite 10) en forme de pétales, par exemple de forme triangulaire, qui sont séparées les unes des autres par des lignes de séparation, dites lignes de fragilisation 5.In addition, each
Ces lignes de fragilisation 5, exemptes de tissu, sont remplies d'élastomère (du matériau composite 10), comme représenté en noir sur les
Ladite couche principale 2 et ladite au moins une couche auxiliaire 3, 4 forment ainsi une pièce composite 8 monobloc. Dans un mode de réalisation préféré, le matériau composite 10 formant la ou les couches auxiliaires 3, 4 est identique au matériau composite 9 formant la couche principale 2.Said
La couche composite 2 et la ou les couches auxiliaires 3, 4 forment donc une pièce composite 8 flexible qui, grâce à sa flexibilité (ou souplesse), permet à l'opercule flexible 1 de revenir, après une ouverture, vers une position qui est proche de sa position avant l'ouverture, comme précisé ci-dessous.The
L'agencement de la ou des couches auxiliaires 3, 4 avec des zones 6 en forme de pétales permet de diriger une découpe précise du matériau composite (élastomère/tissu), le long des lignes de fragilisation 5 formées entre ces zones 6.The arrangement of the auxiliary layer (s) 3, 4 with
En outre, le ou les tissus qui sont insérés dans l'élastomère pour former le matériau composite 9, 10 assurent la tenue mécanique de l'opercule flexible 1. Ce ou ces tissus sont réalisés, en particulier, à base de fibres de carbone ou de fibres de verre, ou bien de fibres textiles (polyester, polyamide,...).In addition, the fabric or fabrics which are inserted into the elastomer to form the
Le matériau composite 9, 10 permet également, grâce à l'élastomère, de rendre l'opercule flexible 1 hermétique. L'élastomère peut être réalisé en différentes matières. De préférence, cet élastomère est de type butyle, néoprène, silicone, ...The
Dans un premier mode de réalisation préféré, représenté sur la
Les deux couches auxiliaires 3, 4 sont agencées, avec leurs zones 6 en forme de pétales, symétriquement, par rapport à un plan P sensiblement central de la couche principale 2 de forme générale plane. Ainsi, les zones de fragilisation sont situées à la même position de part et d'autre de la couche principale 2.The two
Par ailleurs, dans un second mode de réalisation simplifié, représenté sur la
Sur la
Par ailleurs, comme représenté sur les
Ce revêtement antifriction 11 permet, notamment, de limiter les frottements lors du passage du missile à travers l'opercule flexible 1.This
Le revêtement antifriction 11 est réalisé par exemple à partir d'un matériau métallique, ce qui permet, en plus de réduire le coefficient de friction, d'assurer une continuité électrique.The
Les zones 6 permettent donc de créer les lignes de fragilisation 5, ce qui facilite le déchirement du matériau composite 9 (tissu/élastomère) de la couche principale 2 suivant des directions précises. De préférence, les lignes de fragilisation 5 sont agencées radialement par rapport au centre 12 de l'opercule flexible 1, comme représenté sur les
En fonction de la taille du missile et de l'opercule, les lignes de fragilisation 5 sont plus ou moins nombreuses, par exemple deux lignes orientées selon les diagonales comme sur les exemples des
D'autres formes peuvent bien entendu être prévues pour les lignes de fragilisation dans le cadre de la présente invention.Other forms can of course be provided for the lines of weakness in the context of the present invention.
Par ailleurs, selon l'invention, notamment pour assurer une bonne tenue des pétales, chaque couche auxiliaire 3, 4 est liée à la couche principale 2 par des coutures 13 et 14 (
Certaines coutures 13 sont agencées dans les zones 6, parallèlement aux lignes de fragilisation 5, suivant des lignes de couture 15, ce qui permet de faciliter le déchirement le long des lignes de fragilisation 5.
En outre, dans un mode de réalisation particulier, représenté sur la
Par ailleurs, dans un mode de réalisation particulier (non représenté), des coutures peuvent être prévues sur l'ensemble de la surface des zones 6 en forme de pétales. La répartition de ces coutures peut alors prendre différentes formes.Furthermore, in a particular embodiment (not shown), seams may be provided over the entire surface of the
L'opercule flexible 1, tel que décrit ci-dessus, présente notamment les avantages suivants :
- une ouverture et une re-fermeture facilitées ;
- un coût de fabrication réduit ;
- une masse réduite ;
- une absence de génération de débris. À titre d'illustration, l'opercule flexible 1 peut être conçu pour des conteneurs de dimensions variables, et en particulier :
- pour un conteneur cylindrique, de diamètre compris entre 100 mm (millimètres) et 1000 mm ; ou
- pour un conteneur parallélépipédique, de section comprise entre 100x100 mm et 1000x1000 mm.
- easier opening and re-closing;
- reduced manufacturing cost;
- reduced mass;
- no generation of debris. By way of illustration, the
flexible seal 1 can be designed for containers of variable dimensions, and in particular: - for a cylindrical container, with a diameter between 100 mm (millimeters) and 1000 mm; or
- for a rectangular container, with a section between 100x100 mm and 1000x1000 mm.
De plus, l'opercule flexible 1 est conçu, de préférence, pour tenir des pressions comprises entre 1 et 5 bars, et pour s'ouvrir à partir de 5 bars.In addition, the
On présente, à présent, de façon générale, un procédé de fabrication d'un opercule flexible 1 tel que décrit ci-dessus. Ce procédé de fabrication comprend, notamment, les étapes suivantes :
- une étape de mise en place du tissu de la couche principale 2 à partir de fils imprégnés ;
- une étape de mise en place du tissu de la ou des couches auxiliaires 3, 4, avec une fixation à l'aide de coutures 13, 14 sur le tissu de la couche principale 2 ; et
- une étape d'assemblage des différentes
2, 3couches et 4 de l'opercule flexible par vulcanisation.
- a step of placing the fabric of the
main layer 2 from impregnated yarns; - a step of placing the fabric of the auxiliary layer or
3, 4, with alayers 13, 14 on the fabric of thefixing using seams main layer 2; and - a step of assembling the
2, 3 and 4 of the flexible cover by vulcanization.different layers
On précise également le fonctionnement de l'opercule flexible 1. Lors de la génération d'une poussée pour ouvrir l'opercule flexible 1 fermant le conteneur, en vue d'un tir d'un missile installé dans le conteneur, à partir d'une certaine pression (par exemple 5 bars), l'opercule flexible 1 (et plus particulièrement la pièce composite 8 et le cas échéant également le revêtement antifriction 11) se déchire selon les lignes de fragilisation 5, et les pétales 6 flexibles ainsi libérées se courbent vers l'extérieur pour ouvrir l'opercule flexible 1 et libérer le passage pour le missile. Après la sortie du missile du conteneur, les pétales 6 flexibles reviennent, grâce à leur flexibilité, vers une position initiale pour que l'opercule flexible 1 soit proche de sa position avant l'ouverture afin de permettre la fermeture de la porte de l'alvéole.The operation of the
Comme représenté sur la
Une application possible de l'invention concerne un conteneur d'un lanceur de missiles, qui est embarqué sur un navire. Un tel conteneur comporte généralement une série d'alvéoles, chaque alvéole étant destinée à recevoir un missile placé dans son conteneur. La partie supérieure d'une alvéole débouche au niveau du pont du navire et est fermée, en dehors des phases de lancement, par une porte. La partie inférieure d'une alvéole comporte une ouverture de communication débouchant dans une chambre destinée à recevoir les gaz émis lors du lancement d'un missile. Les parties supérieure et inférieure de chaque conteneur sont obturées de manière étanche, par un couvercle muni d'un opercule flexible haut, tel que l'opercule flexible 1 précisé ci-dessus, et par un fond muni, par exemple, également d'un opercule flexible bas tel que l'opercule flexible 1. Le volume intérieur du conteneur est, en général, rempli d'un gaz inerte en surpression par rapport à l'atmosphère. Lors du lancement du missile, une porte de l'alvéole est ouverte, et le missile est mis à feu. Les gaz de propulsion font alors augmenter la pression et la température de manière importante à l'intérieur du conteneur, ce qui perfore l'opercule flexible haut du conteneur (et le cas échéant ouvre l'opercule flexible bas). Après le tir, le ou les opercules flexibles reviennent à peu près dans leur position initiale et la porte de l'alvéole est refermée.One possible application of the invention relates to a container of a missile launcher, which is on board a ship. Such a container generally comprises a series of cells, each cell being intended to receive a missile placed in its container. The upper part of a cell opens out at the level of the ship's deck and is closed, outside the launch phases, by a door. The lower part of a cell has a communication opening opening into a chamber intended to receive the gases emitted during the launching of a missile. The upper and lower parts of each container are sealed, by a cover provided with a high flexible cover, such as the
Claims (12)
- Flexible cover, intended to be mounted on a missile container and able to be pushed open, said cover comprising:- a layer (2) referred to as the main layer, made of a composite material (9) consisting of at least one woven and of at least one elastomer; and- at least one layer (3, 4) referred to as an auxiliary layer, made of a composite material (10) also consisting of at least one woven and of at least one elastomer, said auxiliary layer (3, 4) being secured to said main layer (2), on one of the faces (2A, 2B) of the latter, said auxiliary layer (3, 4) comprising petal-shaped regions (6) that are separated from one another by lines (5) referred to as weakening lines, said main layer (2) and said at least one auxiliary layer (3, 4) forming a composite part (8),
characterised in that said at least one auxiliary layer (3, 4) is linked to said main layer (2) by stitches (13, 14) and in that at least some (13) of said stitches are arranged along the weakening lines (5). - Flexible cover according to claim 1,
characterised in that it comprises two auxiliary layers (3, 4) arranged on either side of the main layer (2). - Flexible cover according to claim 2,
characterised in that the two auxiliary layers (3, 4) are arranged, with their petal-shaped regions (6), symmetrically, with respect to a substantially central plane (P) of the main layer (2). - Flexible cover according to any one of the preceding claims, characterised in that the stitches are made using threads which correspond to the threads of the wovens used to form said composite materials (9, 10).
- Flexible cover according to any one of the preceding claims, characterised in that at least some (14) of said stitches are arranged transversally to said weakening lines (5).
- Flexible cover according to one of the preceding claims, characterised in that the stitches are provided over the entire surface of the petal-shaped regions (6).
- Flexible cover according to one of the preceding claims, characterised in that the petal-shaped regions (6) are arranged in such a way that the weakening lines (5) are radially oriented in relation to the centre (12) of the flexible cover (1).
- Flexible cover according to any one of the preceding claims, characterised in that the composite material (10) forming said at least one auxiliary layer (3, 4) is identical to the composite material (9) forming the main layer (2).
- Flexible cover according to one of the preceding claims, characterised in that the weakening lines (5) are filled with elastomer.
- Flexible cover according to one of the preceding claims, characterised in that it comprises an antifriction coating (11) on a face referred to as the inner face (1A) intended to be placed towards the inside of the container.
- Missile container,
characterised in that it comprises at least one flexible cover (1) according to one of claims 1 to 10. - Weapons system,
characterised in that it comprises at least one missile container according to claim 11.
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