Domaine technique
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La présente invention concerne une structure de lancement pour une cartouche pyrotechnique et une cartouche pyrotechnique pourvue d'une telle structure de lancement.
État de la technique
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Bien que non exclusivement, la présente invention peut s'appliquer par exemple à la protection d'un aéronef tel qu'un avion ou un hélicoptère.
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On sait que, pour répondre aux différentes menaces auxquelles il doit faire face, un aéronef tel qu'un avion de combat par exemple, peut être équipé de systèmes de leurrage défensifs. Selon le type de menaces, l'aéronef peut emporter des leurres de différents types, et notamment des leurres infrarouges. Dans le cas de leurres infrarouges, qui sont destinés en particulier à protéger l'aéronef contre des missiles à autodirecteur infrarouge, chaque leurre comprend au moins une charge pyrotechnique logée dans une structure de lancement pourvue d'une douille et d'un impulseur. La charge pyrotechnique est éjectée de la structure de lancement et est mise à feu pour émettre un signal infrarouge de leurrage.
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Le déclenchement de l'éjection de la charge pyrotechnique est réalisé par l'application d'une impulsion de courant électrique sur l'impulseur. En raison de ce type de déclenchement par application d'un courant électrique, il est nécessaire de prévoir des moyens pour prévenir tout tir intempestif d'un ou de plusieurs leurres, en cas d'agressions électriques ou électromagnétiques (décharges électrostatiques, rayonnements électromagnétiques, ...) du système de leurrage portant les leurres, qui est embarqué sur l'aéronef.
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En particulier, des tirs intempestifs simultanés de plusieurs leurres, occasionnés par exemple par un foudroiement, peuvent entraîner des effets catastrophiques, en raison notamment du cumul des efforts mécaniques générés lors de ces tirs.
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Le risque est accru lorsque les leurres sont installés dans un conteneur (ou pod) qui est monté sur l'aéronef, par exemple sous l'aéronef. En effet, ils sont alors proches de la peau du conteneur qui véhicule le courant de foudre, de sorte que les champs induits sont plus importants que sur la structure de l'aéronef. Les effets de la foudre s'appliquent directement sur le conteneur et rendent donc très vulnérables les leurres pyrotechniques.
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Ce risque existe pour d'autres types de cartouches pyrotechniques que des leurres pyrotechniques.
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Par ailleurs, on connaît :
- par le document EP 0 375 922 B1 , un système de lancement de corps explosifs ou de fumigène, qui comporte une douille en plastique et un système d'éjection pyrotechnique réalisé sous forme d'une vis ; et
- par le document US 2006/096489 A1 , une douille de cartouche, qui soit isolée électriquement, soit réalisée en un matériau qui n'est pas électriquement conducteur.
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Il existe donc un besoin de pouvoir disposer d'une solution permettant d'éviter un déclenchement intempestif de l'éjection de la charge pyrotechnique d'une cartouche pyrotechnique, en particulier lors d'une agression électromagnétique telle qu'un foudroiement par exemple.
Exposé de l'invention
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La présente invention a pour objet de proposer une telle solution. Pour ce faire, elle concerne une structure de lancement pour une cartouche pyrotechnique, par exemple un leurre infrarouge, ladite structure de lancement comportant au moins une douille et un système d'éjection pyrotechnique, ledit système d'éjection pyrotechnique étant activé par l'application d'un courant électrique et étant monté dans un logement prévu à une extrémité de la douille en étant accessible de l'extérieur de la douille.
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Selon l'invention, l'interface entre le système d'éjection pyrotechnique et la douille est pourvue d'un isolant qui est configuré pour complètement isoler électriquement le système d'éjection pyrotechnique de la douille.
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Ainsi, grâce à cet isolant électrique, en cas d'agression extérieure telle qu'un foudroiement, susceptible de générer un courant électrique qui tend à se propager dans la douille, le système d'éjection pyrotechnique, par exemple un impulseur, est isolé électriquement de la douille et n'est donc pas impacté par ce courant électrique. Par conséquent, il ne risque pas d'être activé de façon intempestive par un tel courant électrique.
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On protège ainsi une cartouche pyrotechnique comprenant cette structure de lancement d'un déclenchement intempestif, lors d'agressions électriques ou électromagnétiques telles que des décharges électrostatiques ou des rayonnements électromagnétiques.
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Par ailleurs, en plus d'être efficace, cette solution est simple à mettre en œuvre et peu coûteuse.
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Dans un mode de réalisation particulier, le système d'éjection pyrotechnique est pourvu d'un tronçon fileté configuré pour pouvoir être vissé dans un tronçon taraudé coopérant, prévu dans la douille et formant ledit logement. Dans une premier exemple de réalisation, l'isolant est agencé sur la face interne du tronçon taraudé de la douille, destinée à venir au contact du tronçon fileté du système d'éjection pyrotechnique, tandis que, dans un second exemple de réalisation, l'isolant est agencé sur la face externe du tronçon fileté du système d'éjection pyrotechnique, destinée à venir au contact du tronçon taraudé de la douille.
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Dans le cadre de la présente invention, l'isolant (électrique) peut être réalisé dans différents matériaux usuels (précisés ci-dessous) présentant de bonnes propriétés d'isolation électrique. Dans un mode de réalisation préféré, l'isolant est réalisé en parylène (ou polyparaxylylène ou poly (p-xylylène)). En plus d'être un bon isolant électrique, le parylène présente de nombreux autres avantages et notamment une inertie chimique, une bonne conformabilité et une épaisseur facilement contrôlable.
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En outre, dans un mode de réalisation préféré, la douille est reliée à une masse mécanique (c'est-à-dire à un potentiel de référence commun, qui est utilisé comme référence de tension pour différentes tensions existant dans l'application considérée, et notamment celui de la structure ou du fuselage de l'engin, par exemple un aéronef, lorsque le système (par exemple un système de leurrage) comprenant la structure de lancement est monté sur un tel engin).
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Ainsi, en cas d'agression extérieure telle qu'un foudroiement notamment, qui génère un courant électrique se propageant dans la douille, ce courant électrique est évacué vers la masse, ce qui apporte une protection supplémentaire contre un potentiel déclenchement intempestif du système d'éjection pyrotechnique.
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La présente invention concerne également une cartouche pyrotechnique, par exemple un leurre infrarouge, comportant au moins une structure de lancement et une charge pyrotechnique.
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Selon l'invention, ladite structure de lancement est une structure de lancement telle que celle décrite ci-dessus.
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La présente invention concerne, en outre, un système, par exemple un système de leurrage, en particulier pour un aéronef et notamment un avion ou un hélicoptère, ledit système comportant au moins un chargeur et au moins une cartouche pyrotechnique telle que décrite ci-dessus.
Brève description des figures
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D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre de modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en se référant notamment aux figures annexées. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.
- La figure 1 une vue longitudinale, partiellement en coupe, d'une cartouche pyrotechnique comprenant une structure de lancement conforme à un mode de réalisation particulier de l'invention.
- La figure 2 est une vue très schématique d'une extrémité d'une structure de lancement, permettant de mettre en évidence l'agencement d'un isolant conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention.
- La figure 3 est une vue, en perspective, d'une partie d'une douille d'une structure de lancement.
- La figure 4 est une vue, en perspective, d'un système d'éjection pyrotechnique représentant un impulseur, qui est destiné à être vissé dans la douille de la figure 3.
- La figure 5 est une vue simplifiée d'un chargeur d'un système de tir et de cartouches pyrotechniques destinées à être installées dans ce chargeur.
Description détaillée
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On décrit ci-après, en référence aux figures 1 à 5, un exemple (illustratif et non limitatif) de structure de lancement pour une cartouche pyrotechnique 1, comprenant notamment un système d'éjection pyrotechnique.
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Dans la description suivante, relative à un mode de réalisation préféré mais non limitatif, la cartouche pyrotechnique 1, telle que représentée sur la figure 1, peut correspondre à un leurre notamment infrarouge,
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La structure de lancement 2 représentée partiellement et schématiquement sur la figure 2 et permettant d'illustrer l'invention, est destinée à une cartouche pyrotechnique 1 telle que celle de la figure 1.
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Cette structure de lancement 2 représente une partie structurelle de la cartouche pyrotechnique 1, destinée à recevoir une charge pyrotechnique 5 et à permettre le lancement (ou l'éjection) de cette charge pyrotechnique 5, comme précisé ci-dessous. Pour ce faire, la structure de lancement 2 comporte, de façon usuelle, comme représenté sur la figure 1 :
- une douille 3, de préférence en métal, d'axe longitudinal X-X ; et
- un système d'éjection pyrotechnique 4 de type usuel, agencé dans la douille 3 à l'une des extrémités 3A et 3B longitudinales de la douille 3, en l'occurrence à l'extrémité 3A, en étant accessible de l'extérieur au niveau de cette extrémité 3A.
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Dans la description suivante d'un exemple de réalisation particulier (et non limitatif) de l'invention, le système d'éjection pyrotechnique 4 correspond à un impulseur.
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La structure de lancement 2 comprenant la douille 3 et le système d'éjection pyrotechnique 4 est conçue pour être rendue solidaire d'un chargeur faisant partie d'un système de tir, comme précisé ci-dessous en référence à la figure 5. La structure de lancement 2 reste dans le chargeur après le tir.
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La cartouche pyrotechnique 1 comprend également, en plus de la structure de lancement 2, un ensemble 6 représenté très schématiquement sur la figure 1, qui est destiné à être éjecté de la structure de lancement 2.
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L'ensemble 6 comprend :
- la charge pyrotechnique 5 destinée à générer un signal, par exemple un signal infrarouge de leurrage. Cette charge pyrotechnique 5 est installée à l'intérieur de la douille 3 ;
- un bouchon 7 fermant la douille 3 à son extrémité 3B opposée à l'extrémité 3A pourvue du système d'éjection pyrotechnique 4 ; et
- un ensemble 8 comprenant des moyens usuels de sécurité et d'allumage pour allumer la charge pyrotechnique 5 au moment opportun.
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L'ensemble 6 est connu et n'est pas décrit davantage. De même, le système d'éjection pyrotechnique 4 peut être un impulseur usuel.
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La mise à feu du système d'éjection pyrotechnique 4 entraîne l'éjection de l'ensemble 6 hors de la douille 3 et l'initiation des moyens d'allumage de la charge pyrotechnique 5. La charge pyrotechnique 5 génère alors le signal (par exemple infrarouge) après son éjection de la douille 3.
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Comme représenté sur les figures 1 et 2, le système d'éjection pyrotechnique 4 est monté dans un logement 9 qui est prévu à l'extrémité 3A de la douille 3, tout en restant accessible de l'extérieur (au niveau de cette extrémité 3A) pour pouvoir être activé de façon usuelle par l'application d'une impulsion électrique. L'activation du système d'éjection pyrotechnique 4 est réalisée par l'application d'une impulsion de courant électrique entre deux points du système d'éjection pyrotechnique 4, illustrés respectivement par deux flèches F1 et F2 sur la figure 2.
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Selon l'invention, l'interface 10 entre le système d'éjection pyrotechnique 4 et la douille 3 est pourvue d'un isolant 11. Cet isolant 11 est formé et positionné pour isoler électriquement le système d'éjection pyrotechnique 4 de la douille 3.
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Dans un mode de réalisation préféré, le système d'éjection pyrotechnique 4 est pourvu d'un tronçon fileté 12, comme représenté sur la figure 4. Il est configuré pour pouvoir être vissé, via ce tronçon fileté 12, dans un tronçon taraudé 13 coopérant (figure 3) qui est prévu dans la douille 3 à l'extrémité 3A et qui définit le logement 9.
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Dans un premier mode de réalisation (représenté sur les figures 1 et 2), l'isolant 11 est agencé sur la face interne du tronçon taraudé 13 (de la douille 3), destinée à venir au contact du tronçon fileté 12 du système d'éjection pyrotechnique 4, lorsque ce dernier est vissé dans la douille 3.
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En outre, dans un second mode de réalisation (non représenté), l'isolant 11 est agencé sur la face externe du tronçon fileté 12 du système d'éjection pyrotechnique 4, destinée à venir au contact du tronçon taraudé 13 de la douille 3 lorsque le système d'éjection pyrotechnique 4 est vissé dans la douille 3.
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Dans le cadre de la présente invention, des modes d'agencement du système d'éjection pyrotechnique dans la douille, autres que celui préféré et représenté sur les figures 1 à 4, sont possibles, dès lors qu'un isolant est mis en place pour isoler électriquement le système d'éjection pyrotechnique de la douille.
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Grâce à l'isolant 11 (qui est simple à mettre en place et peu coûteux), en cas d'agression extérieure telle qu'un foudroiement, susceptible de générer un courant électrique susceptible de se propager dans la douille 3, le système d'éjection pyrotechnique 4 est isolé électriquement de la douille 3 et n'est donc pas impacté par ce courant électrique. Par conséquent, il ne risque pas d'être activé de façon intempestive par un tel courant électrique.
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On obtient ainsi une protection optimale contre des perturbations électromagnétiques dans la zone pyrotechnique vers l'extrémité 3A de la douille 3, par rapport aux champs électromagnétiques générés par un foudroiement indirect.
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On protège, par conséquent, la cartouche pyrotechnique 1 comprenant cette structure de lancement 2 d'un déclenchement intempestif, lors d'agressions électriques ou électromagnétiques telles que des décharges électrostatiques ou des rayonnements électromagnétiques.
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L'ajout de l'isolant 11 autour du système d'éjection pyrotechnique 4 (dans la position montrée sur la figure 2) permet d'obtenir un leurre 1 qui respecte les standards de conception les plus sévères.
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Dans le cadre de la présente invention, l'isolant (électrique) 11 peut être réalisé dans différents matériaux usuels, électriquement isolants. A titre d'exemple, on peut citer :
- un matériau à base de PTFE téflon noyé dans une matrice ;
- un polymère thermoplastique de type polyamide.
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Dans un mode de réalisation préféré, l'isolant 11 est réalisé en parylène (ou polyparaxylylène ou poly (p-xylylène)). En plus d'être un bon isolant électrique, le parylène présente d'autres avantages tels qu'une inertie chimique, une bonne conformabilité et une épaisseur facilement contrôlable.
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Dans l'exemple (non limitatif) représenté sur la figure 1, la douille 3 et la charge pyrotechnique 5 présentent des sections transversales circulaires. Dans le cadre de la présente invention, elles peuvent présenter des sections transversales d'autres formes, par exemple carrée ou rectangulaire.
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Par ailleurs, dans un mode de réalisation préféré, la douille 3 est reliée à une masse mécanique, comme illustré schématiquement par des tirets 14 sur la figure 2, qui aboutissent respectivement dans des taraudages 15 et 16 pratiqués dans l'extrémité 3A de la douille 3 pour des vis de fixation (non représentées). Lorsque le système comprenant la cartouche pyrotechnique 1 est monté sur un aéronef, la masse mécanique correspond généralement à la structure mécanique de l'aéronef ou d'équipements de l'aéronef.
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Ainsi, on obtient notamment les avantages suivants :
- un système d'éjection pyrotechnique 4 (par exemple un impulseur) qui est protégé contre des perturbations électromagnétiques ;
- des circuits (pour l'application du courant électrique d'activation du système d'éjection pyrotechnique 4) qui sont géométriquement symétriques, ce qui permet de fortement limiter les couplages électromagnétiques ;
- la suppression des effets antennaires existant dans l'art antérieur ; et
- la diminution de la surface de boucle entre les zones pour l'application du courant électrique d'activation du système d'éjection pyrotechnique 4.
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La structure de lancement 2 et la cartouche pyrotechnique 1, telles que décrites ci-dessus, peuvent être utilisées dans divers types usuels de système qui sont, de préférence mais pas exclusivement, destinés à être montés sur un aéronef (tel qu'un avion et par exemple un avion de chasse) ou un hélicoptère.
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A titre d'exemple d'application de la cartouche pyrotechnique 1 et de la structure de lancement 2, on a représenté sur la figure 5 un chargeur 17 d'un système de tir 18 (notamment un système de leurrage ou lance-leurres). Le système de tir 18 est monté sur un avion (non représenté), par exemple un avion de chasse, et est destiné à protéger l'avion notamment contre des missiles à autodirecteur infrarouge lorsqu'il représente un système de leurrage infrarouge.
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Dans l'exemple de la figure 5, le chargeur 17 est destiné à recevoir une pluralité de cartouches pyrotechniques 1. Ce chargeur 17 comporte, de façon usuelle :
- un dispositif de guidage 19 comprenant des logements 20, de formes coopérant avec celles des douilles 3 des cartouches pyrotechniques 1, qui sont destinés à recevoir les cartouches pyrotechniques 1 ; et
- une base 21 pourvue des moyens usuels pour fixer le chargeur 17 sur une structure de l'aéronef et pour le commander.
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Le chargeur 17 a, notamment, comme fonctions :
- d'assurer le maintien des douilles 3 des cartouches pyrotechniques 1 (via des tubes et des alvéoles) ainsi que des éléments de fixation du chargeur 17 ;
- de garantir un contact entre les systèmes d'éjection pyrotechniques 4 des cartouches pyrotechniques 1 et des interfaces électriques du système de leurrage 18, via un circuit électrique ; et
- de dissiper les efforts de recul, générés par les structures de lancement 2 des leurres 1, via une culasse du chargeur 17
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Pour chacune des cartouches pyrotechniques 1, la structure de lancement 2 (comprenant la douille 3 et le système d'éjection pyrotechnique 4) est rendue solidaire du chargeur 17, et elle reste dans le chargeur 17 après le tir (c'est-à-dire après l'éjection de l'ensemble 6 de la cartouche pyrotechnique 1).
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Grâce aux caractéristiques précitées de la structure de lancement 2, les cartouches pyrotechniques 1 comprenant une telle structure de lancement 2, ainsi que le système de tir 18 pourvu de telles cartouches pyrotechniques 1, sont davantage protégés vis-à-vis de décharges électrostatiques et d'effets induits par des rayonnements électromagnétiques, tels que :
- la foudre ;
- des champs émis par de diverses sources rayonnantes (par exemple un radar) ;
- des perturbations induites par des équipements et composants (alimentation, oscillateur, ...) embarqués.