FR2475211A1 - THERMAL GENERATOR PROJECTILE - Google Patents
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Abstract
PROJECTILE COMPORTANT UN GENERATEUR THERMO-ELECTRIQUE DESTINE A FAIRE FONCTIONNER UN CIRCUIT SITUE DANS LE PROJECTILE; LE GENERATEUR 9 EST REALISE DANS DES ZONES SUR LESQUELLES SE PRODUISENT DES GRADIENTS THERMIQUES DUS ESSENTIELLEMENT AU FREINAGE PROVOQUE PAR LE FROTTEMENT EN VOL LIBRE. DES PAIRES D'ELEMENTS DE GENERATEUR 16, CONNECTEES ELECTRIQUEMENT ENSEMBLE, SONT DISPOSEES EN ETOILE AU MOINS DANS UN PLAN QUI S'ETEND SENSIBLEMENT TRANSVERSALEMENT A L'AXE LONGITUDINAL 22 DU PROJECTILE.PROJECTILE INCLUDING A THERMO-ELECTRIC GENERATOR INTENDED TO OPERATE A CIRCUIT LOCATED IN THE PROJECTILE; GENERATOR 9 IS CONDUCTED IN ZONES IN WHICH THERMAL GRADIENTS OCCUR, ESSENTIALLY DUE TO BRAKING CAUSED BY FRICTION IN FREE FLIGHT. PAIRS OF GENERATOR ELEMENTS 16, ELECTRICALLY CONNECTED TOGETHER, ARE ARRANGED IN A STAR AT LEAST IN A PLANE WHICH EXTENDS SENSITIVELY TRANSVERSALLY AT THE LONGITUDINAL AXIS 22 OF THE PROJECTILE.
Description
L'invention concerne un projectile comportant un généra-The invention relates to a projectile comprising a general
teur thermoélectrique destiné à faire fonctionner un circuit situé dans le projectile. Un tel projectile est connu d'après la demande de brevet allemand DE-OS 24 34 700 et est utilisé comme projectile anti-aérien; après qu'il a été tiré par un tube d'arme, une charge pyrotechnique située dans la thermoelectric sensor intended to operate a circuit located in the projectile. Such a projectile is known from German patent application DE-OS 24 34 700 and is used as an anti-aircraft projectile; after it was fired from a gun barrel, a pyrotechnic charge located in the
partie arrière du projectile est mise à feu pour servir de source de rayonne- rear part of the projectile is fired to serve as a ray source
ment dégageant un rayonnement de poursuite. Entre cette charge pyrotechnique ment emitting a continuation radiance. Between this pyrotechnic charge
servant de source de chaleur et la charge utile explosive du projectile consi- serving as a heat source and the explosive payload of the projectile
dérée comme puits thermique est disposé un générateur thermoélectrique cons- derived as a heat sink is arranged a thermoelectric generator
titué par des thermocouples montés en série, qui, en raison du gradient thermi- titrated by thermocouples connected in series, which, due to the thermal gradient
que entre la charge pyrotechnique allumée et la charge explosive non encore that between the ignited pyrotechnic charge and the explosive charge not yet
allumée, fournit une tension thermoélectrique pour faire fonctionner un cir- on, provides thermoelectric voltage to operate a circuit
cuit servant à évaluer l'information du faisceau de repérage afin de déclen- cooked to evaluate the information of the tracking beam in order to trigger
cher la mise à feu. L'inconvénient de cet équipement du projectile pour four- expensive firing. The disadvantage of this projectile equipment for furnace-
nir l'énergie électrique servant à faire fonctionner le circuit est notamment qu'il faut prévoir dans le projectile une source thermique propre devant être Define the electrical energy used to operate the circuit is in particular that it is necessary to provide in the projectile a clean thermal source to be
allumée en particulier après le tir, laquelle, étant donné les dimensions pré- on especially after firing, which, given the pre-
déterminées du projectile, réduit considérablement le volume disponible pour la charge utile; il faut ici une dépense supplémentaire pour assurer la mise à feu de cette source thermique seulement lorsque le projectile a quitté of the projectile, considerably reduces the volume available for the payload; an additional expense is required here to ensure the ignition of this thermal source only when the projectile has left
le tube, afin de conférer au projectile une sécurité intrinsèque. Cette solu- the tube, in order to give the projectile intrinsic security. This solu-
tion ne se justifie que dans des cas particuliers, o, de toutes façons, il faut une source de chaleur pour faire fonctionner le projectile, qui doit être tion is only justified in special cases, where, in any case, a heat source is needed to operate the projectile, which must be
mise en service après le tir, mais avant la détonation, et qui peut être utili- put into service after firing, but before detonation, and which can be used
sée alors pour fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement du circuit pour then to provide the energy necessary for the circuit to operate
autant que ce circuit n'ait pas à être déjà prêt à fonctionner auparavant. as long as this circuit does not have to be already ready to operate before.
Dans les cas o ces conditions particulières n'existent pas, il est connu de prévoir dans le projectile une batterie comme source d'énergie pour le circuit. L'inconvénient en est que les batteries ont un poids très élevé par rapport à leur puissance électrique, ce qui réduit la charge utile pour des conditions limites données; de plus, le courant de pointe disponible pour déclencher la détonation est relativement faible dans In cases where these particular conditions do not exist, it is known to provide in the projectile a battery as an energy source for the circuit. The disadvantage is that the batteries have a very high weight compared to their electrical power, which reduces the payload for given boundary conditions; moreover, the peak current available to trigger the detonation is relatively low in
une batterie en raison de sa résistance interne élevée. En outre, les batte- a battery due to its high internal resistance. In addition, the bat-
ries supportant un long temps de stockage (correspondant à la période pendant laquelle les projectiles stockés doivent être en état de fonctionner) sans Ries supporting a long storage time (corresponding to the period during which the stored projectiles must be in working order) without
auto-décharge inacceptable, sont très coûteuses; enfin, l'appareillage né- unacceptable self-discharge, are very expensive; finally, the new equipment
cessaire pour assurer la sécurité intrinsèque du projectile, donc pour ne libérer l'énergie de la batterie destinée au circuit qu'après la sortie du stop to ensure the intrinsic safety of the projectile, so to release the energy of the battery intended for the circuit only after the exit of the
projectile hors du tube de l'arme, est coûteux. projectile out of the barrel of the weapon, is expensive.
Il est en outre connu d'équiper des projectiles avec des It is also known to equip projectiles with
piézo-générateurs qui sont activés par la pression dynamique devant le projec- piezo generators which are activated by dynamic pressure in front of the projection
tile sur sa trajectoire libre, c'est-à-dire lorsqu'il a quitté le tube de l'arme. Mais l'énergie rendue ainsi disponible ne suffit pas, généralement, tile on its free path, that is to say when it left the barrel of the weapon. But the energy thus made available is not enough, generally,
même avec un stockage intermédiaire dans des condensateurs de l'énergie four- even with intermediate storage in energy supply capacitors
nie par les éléments piézoélectriques, pour alimenter en continu un circuit negated by piezoelectric elements, to supply a continuous circuit
électronique, seulement pour déclencher une amorce électrique à haute résis- electronic, only to trigger a high resistance electrical primer
tance servant à déclencher la détonation. tance used to trigger the detonation.
Le but de l'invention est de réaliser un projectile du type précité de façon qu'il procure l'énergie nécessaire à faire fonctionner un circuit électronique complexe pendant son déplacement sur sa trajectoire libre, entre le moment o le projectile quitte le tube et le déclenchement de la détonation, et éventuellement déjà dans le tube de l'arme, et cela avec The object of the invention is to produce a projectile of the aforementioned type so that it provides the energy necessary to operate a complex electronic circuit during its movement on its free path, between the moment when the projectile leaves the tube and the triggering of the detonation, and possibly already in the barrel of the weapon, and this with
un coût de fabrication relativement faible, mais avec une sécurité de fonction- relatively low manufacturing cost, but with functional safety
nement élevée.high.
Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait qu'un projectile du type précité est équipé d'un générateur réalisé sur des This object is achieved in accordance with the invention by the fact that a projectile of the aforementioned type is equipped with a generator produced on
zones dans lesquelles existent des gradients thermiques résultant de l'accé- zones in which there are thermal gradients resulting from access
lération en fonctionnement.leration in operation.
Le projectile n'a donc plus à être équipé d'une source de chaleur particulière à allumer à des instants définis; au contraire, on utilise les gradients thermiques entre l'environnement du projectile et celui-ci qui sont produits par le freinage du vol libre dans l'atmosphère et éventuellement aussi lors du tir du projectile, c'est-à-dire les données The projectile therefore no longer has to be equipped with a particular heat source to be ignited at defined times; on the contrary, one uses the thermal gradients between the environment of the projectile and this one which are produced by the braking of the free flight in the atmosphere and possibly also during the launching of the projectile, i.e. the data
d'accélérations, positives et négatives, qui sont en relation avec le mouve- accelerations, positive and negative, which are related to the movement-
ment du projectile.projectile.
Selon un développement de l'invention, le générateur According to a development of the invention, the generator
est réalisé dans des zones sur lesquelles se produisent des gradients thermi- is carried out in areas where thermal gradients occur
ques dus essentiellement au freinage résultant du frottement en vol libre. ques mainly due to braking resulting from friction in free flight.
On a trouvé que, pour les projectiles volant relativement longtemps, le plus approprié pour l'alimentation en énergie du circuit serait un générateur thermoélectrique, monté dans le projectile de façon à pouvoir utiliser les gradients thermiques qui se produisent sur le générateur en vol 1 bre, donc entre le départ du tube de l'arme et le déclenchement de la détonation, et qui sont dus au frottement donc au freinage, sans qu'il soit deboin de source thermique supplémentaire. Parmi les dispositions supplémentaires pour assurer la sécurité intrinsèque, on peut faire abstraction du fait que la chaleur It has been found that, for projectiles flying relatively long, the most suitable for supplying energy to the circuit would be a thermoelectric generator, mounted in the projectile so as to be able to use the thermal gradients which occur on the generator in flight 1 bre , therefore between the start of the barrel of the weapon and the triggering of the detonation, and which are due to friction and therefore to braking, without any additional heat source being encountered. Among the additional provisions to ensure intrinsic safety, it can be overlooked that heat
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produite par le frottement de l'air ne devient effective pour le projectile, produced by the friction of the air becomes effective for the projectile,
et de ce fait, pour exciter le générateur, qu'à l'extérieur du tube de l'arme. and therefore, to excite the generator, only outside the barrel of the weapon.
Selon d'autres développements de l'invention, on peut, en variante ou de façon cumulative, considérer différentes zones typiques d'échauffement par Frottement sur le projectile pour réaliser le générateur. Des dispositions supplémentaires relativement simples et non critiques pour le fonctionnement prises sur le projectile sous la forme de réalisation de puits thermiques ou d'accumulateurs thermiques pendant la durée du vol libre, peuvent convenir dans ce cas. De telles zones préférentielles pour réaliser le According to other developments of the invention, it is possible, alternatively or cumulatively, to consider different typical zones of friction heating on the projectile to produce the generator. Relatively simple and non-critical additional arrangements for operation taken on the projectile in the form of heat sinks or heat accumulators for the duration of free flight may be appropriate in this case. Such preferential areas for carrying out the
générateur thermoélectrique pour l'alimentation électrique (avec sécurité in- thermoelectric generator for power supply (with safety
trinsèqueJ de circuits électroniques, sont notamment la transition entre la pointe du projectile et la partie adjacente cylindrique du projectile, ou pour trinsèqueJ of electronic circuits, are in particular the transition between the point of the projectile and the adjacent cylindrical part of the projectile, or for
les projectiles à pointe en "poinçon", la zone de la pointe située immédiate- projectiles with a "punch" point, the area of the point located immediately-
ment avant l'épaulement du projectile; et d'autre part, la zone située derriè- ment before the shoulder of the projectile; and on the other hand, the area behind
re la bague de guidage d'un obus, donc au voisinage de la rainure de sertissa- re the guide ring of a shell, therefore in the vicinity of the crimp groove
ge servant à la fixation de la douille. ge used for fixing the socket.
Dans le premier cas cité, il se produit dès le départ du In the first case cited, it occurs from the start of the
tube de l'arme, en raison du frottement de l'air ayant un effet de freinage. barrel of the weapon, due to the friction of the air having a braking effect.
pendant la totalité du vol libre, un élèvement de la température allant, se- during the entire free flight, a rise in temperature ranging,
15n la géométrie du projectile, jusqu'à 6000C ou plus. Pour assurer le gradient thermique, on peut prévoir comme puits thermique à l'intérieur du projectile, une matière dont la capacité thermique est réglée sur la durée de vol, tandis qu'un échauffement inacceptable des côtés chauds des paires de thermocouples ou d'éléments Peltier du générateur peut être empêché en les entourant d'un écran thermique protecteur. Dans le cas o l'on utilise l'échauffement de l'épaulement lorsque le projectile a une pointe en poinçon, on peut utiliser le gradient thermique sur la longueur du poinçon pour exciter le générateur sans qu'il soit besoin de réaliser un puits thermique supplémentaire. Dans le cas de la seconde variante, on utilise l'inversion du gradient thermique au générateur du projectile lorsqu'il quitte le tube de l'arme, étant donné que la partie du projectile située derrière la bague de guidage est encore soumise 15n the geometry of the projectile, up to 6000C or more. To ensure the thermal gradient, a material can be provided as a thermal sink inside the projectile, the thermal capacity of which is adjusted over the duration of flight, while unacceptable heating of the hot sides of the pairs of thermocouples or of elements Peltier of the generator can be prevented by surrounding them with a protective heat shield. In the case where one uses the heating of the shoulder when the projectile has a point in punch, one can use the thermal gradient on the length of the punch to excite the generator without it being necessary to carry out a thermal well additional. In the case of the second variant, the inversion of the thermal gradient is used at the generator of the projectile when it leaves the barrel of the weapon, since the part of the projectile located behind the guide ring is still subject
dans le tube aux gaz chauds de la poudre de la charge propulsive de la car- in the hot gas tube of the propellant charge powder of the car-
touche, mais qu'après avoir quitté le tube, elle est refroidie par les tour- button, but after leaving the tube it is cooled by the
billons derrière la ba e de guidage. Dans cette variante de l'invention, il suffit donc de stocker l'énergie des gaz de poudre dans la zone postérieure ridges behind the guide bar. In this variant of the invention, it is therefore sufficient to store the energy of the powder gases in the posterior zone.
de l'intérieur du projectile, avant qu'il quitte le tube de l'arme, en quanti- from inside the projectile, before it leaves the barrel, in quant
té telle que, dans la zone située derrière la bague de guidage, un gradient tee such that, in the area behind the guide ring, a gradient
thermique se produise en vol libre de l'intérieur vers l'extérieur. thermal occurs in free flight from the inside to the outside.
Il résulte de cesva zancee en raison des données d'ex- It results from cesva zancee due to the ex-
citation du générateur, avant et après le départ du tube et sans moyens au- citation of the generator, before and after the departure of the tube and without means
xiliaires supplémentaires. un projectile ayant une sécurité intrinsèque, dont le générateur n'est pas soumis au vieillissement et qui est armé après avoir parcouru une certaine zone morte devant l'embouchure du tube, par le fait additional xiliaries. a projectile having intrinsic safety, the generator of which is not subject to aging and which is armed after having traversed a certain dead zone in front of the mouth of the tube, thereby
que le générateur alimente alors le circuit de mise à feu. that the generator then supplies the ignition circuit.
Pour des projectiles particuliers qui doivent déjà être armés après la zone de combat intérieure comprise entre 50 et 100 m et qui doivent pouvoir disposer de l'énergie de mise à feu, la zone morte de vol libre située devant l'embouchure du tube de l'arme est, le cas échéant, trop For particular projectiles which must already be armed after the internal combat zone between 50 and 100 m and which must be able to have the firing energy, the dead zone of free flight located in front of the mouth of the tube weapon is, if necessary, too
grande, même en cas de vitesses de sortie très élevées. Selon d'autres dévelop- large, even at very high output speeds. According to other develop-
pements de l'invention, pour des projectiles appartenant à ces domaines d'uti- pements of the invention, for projectiles belonging to these fields of use
lisation, il faut utiliser l'échauffement de l'arrière du projectile se pro- you have to use the overheating of the rear of the projectile
duisant dans le tube au cours de l'accélération pendant le tir, du fait des gaz de poudre, lors de la séparation du projectile de sa douille, et après, pour l'alimentation du circuit. Dans ce cas le générateur commence déjà à fonctionner dans le tube de l'arme pour pouvoir déclencher la mise à feu du projectile même à une courte distance en avant de l'embouchure du tube. La production thermoélectrique d'énergie ne peut plus alors être utilisée pour duisant in the tube during acceleration during the firing, due to the powder gases, during the separation of the projectile from its casing, and afterwards, for the supply of the circuit. In this case the generator already begins to operate in the barrel of the weapon in order to be able to trigger the firing of the projectile even at a short distance in front of the mouth of the tube. Thermoelectric energy production can no longer be used for
que le projectile fonctionne avec sa sécurité intrinsèque. Il faut alors reve- that the projectile works with its intrinsic safety. We must then dream
nir aux dispositions de sécurité me"caniques usuelles reposant par exemple sur la fonction de guidage du tube de l'arme. Ces dispositions de sécurité peuvent nde the usual mechanical security provisions based for example on the function of guiding the barrel of the weapon. These security provisions can
être complétées par la fonction du circuit alimenté par le générateur thermi- be supplemented by the function of the circuit supplied by the thermal generator
orLand -orLand -
que, en utilisant un discriminateur qui devient actif du fait du/gradient de tension qui apparait lorsque le projectile sort de l'embouchure du tube, donc dans une phase de fonctionnement du projectile dans laquelle l'arrière du projectile n'est plus chaufféé par les gaz de poudre, mais est au contraire refroidie par exemple par des tourbillons d'air. La saute de tension, ou de polarité, qui se produit de ce fait aux bornes du générateur thermique peut être utilisée comme signal d'indication du tir effectué, à l'intérieur du circuit monté dans le projectile afin de préparer déjà pendant le temps du parcours du projectile dans le tube par l'intermédiaire du circuit alimenté that, by using a discriminator which becomes active due to the voltage gradient which appears when the projectile leaves the mouth of the tube, therefore in an operating phase of the projectile in which the rear of the projectile is no longer heated by powder gases, but is instead cooled for example by air vortices. The jump in voltage, or polarity, which therefore occurs at the terminals of the thermal generator can be used as an indication signal of the firing carried out, inside the circuit mounted in the projectile in order to prepare already during the time of the path of the projectile in the tube via the powered circuit
par le générateur thermique, une mise à feu immédiatement en avant de l'embou- by the thermal generator, firing immediately in front of the mouthpiece
chure du tube et de ce fait déjà dans la zone proche. tube chure and therefore already in the near area.
Le générateur peut, de façon appropriée, avoir une forme The generator may suitably have a shape
d'anneau, de disque, ou de cylindre, creux ou non, afin de pouvoir le fabri- ring, disc, or cylinder, hollow or not, in order to be able to manufacture it
quer séparément et l'insérer dans le projectile ou entre des parties du quer separately and insert it into the projectile or between parts of the
projectile au cours de la fabrication de celui-ci ou de son équipement. projectile during the manufacture of the latter or its equipment.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la descrip- The invention will be clearly understood on reading the description
tion détaillée donnée ci-après à titre d'exemple seulement, de formes de réa- detailed information given below by way of example only, of reaction forms
lisation représentées schématiquement sur le dessin sur lequel: reading represented schematically on the drawing in which:
La figure 1 représente, en vue latérale et en coupe par- Figure 1 shows, in side view and in section through
tielle un projectile prévu pour des trajectoires relativement longues avec la douille mise en place, avant le tir, le générateur thermoélectrique étant placé dans la pointe du projectile, La figure 2 est un schéma du principe de l'alimentation tielle a projectile intended for relatively long trajectories with the casing in place, before firing, the thermoelectric generator being placed in the point of the projectile, Figure 2 is a diagram of the principle of the feeding
d'une partie du circuit du projectile constitué par un générateur thermoélec- of a part of the projectile circuit consisting of a thermoelectric generator
trique constitué de thermocouples, selon la figure 1; stick made of thermocouples, according to Figure 1;
La figure 3 montre, en variante de la figure 1, la réali- FIG. 3 shows, as a variant of FIG. 1, the realization
sation du générateur dans la zone de la transition entre la pointe du projecti- sation of the generator in the transition zone between the tip of the projecti-
le et la partie cylindrique du projectile; La figure 4 montre en coupe selon les flèches IV-IV de la figure 3 l'agencement du générateur selon la figure 3; La figure 5 montre la réalisation d'un générateur dans la partie postérieure du projectile derrière son anneau stabilisateur; the and the cylindrical part of the projectile; Figure 4 shows in section along arrows IV-IV of Figure 3 the arrangement of the generator according to Figure 3; FIG. 5 shows the production of a generator in the rear part of the projectile behind its stabilizing ring;
La figure 6 montre une variante de la réalisation du gé- Figure 6 shows a variant of the realization of the ge-
nérateur dans un projectile avec une pointe en poinçon; niner in a projectile with a pointed tip;
La figure 7 montre, se basant sur les données de struc- Figure 7 shows, based on structural data
ture de la figure 5 un générateur dans un projectile qui doit être prêt pour la mise à feu déjà à l'intérieur de la zone de combat intérieure; Figure 5 shows a generator in a projectile which must be ready for firing already inside the internal combat zone;
La figure 8 représente l'agencement des paires de thermo- Figure 8 shows the arrangement of the pairs of thermo
couples en coupe selon les flèches VIIl-VIII de la figure 7; et cross-sections according to arrows VIIl-VIII in Figure 7; and
La figure 9 montre, en variante de la figure 2, un cir- FIG. 9 shows, as a variant of FIG. 2, a circuit
cuit pour un générateur thermique selon les figures 7 et 8 assurant également cooked for a heat generator according to Figures 7 and 8 also ensuring
les fonctions de sécurité, qui alimente le circuit déjà pendant le tir du pro- the safety functions, which feeds the circuit already during the firing of the pro-
jectile dans le tube de l'arme.jectile in the barrel of the weapon.
La figure 1 représente en vue latérale partiellement arra- Figure 1 shows in partially rear side view
chée, un projectile 1 avec une douille 2 pour recevoir une charge propulsive chée, a projectile 1 with a casing 2 to receive a propellant charge
de cartouche 3. Dans la zone arrière de son enveloppe cylindrique 4, le pro- cartridge 3. In the rear area of its cylindrical casing 4, the pro-
jectile 1 est entouré par une bague de guidage 5, qui, en coopération avec les rayures dans l'enveloppe intérieure d'un tube d'arme (non représenté sur le dessin) confère au projectile 1 la giration nécessaire à la stabilité jectile 1 is surrounded by a guide ring 5, which, in cooperation with the scratches in the inner casing of a weapon tube (not shown in the drawing) gives projectile 1 the gyration necessary for stability
directionnelle.directional.
Derrière la bague de guidage 5 est formée dans l'enveloppe cylindrique 4 du projectile 1 au moins une rainure de sertissage périphérique 6 qui sert à la fixation mécanique et par coopération de formes de la zone Behind the guide ring 5 is formed in the cylindrical casing 4 of the projectile 1 at least one peripheral crimping groove 6 which is used for mechanical fixing and by cooperation of shapes of the zone
antérieure de la douille 2 sur le projectile 1, s'il s'agit, comme dans l'exem- front of the sleeve 2 on the projectile 1, if it is, as in the example-
ple représenté, d'un projectile à introduire d'une seule pièce dans le tube dans l'autre cas, le projectile est réalisé en deux parties, le projectile 1 ple shown, of a projectile to be introduced in one piece into the tube in the other case, the projectile is produced in two parts, the projectile 1
et la douille 2, Sans la fixation mutuelle représentée. and socket 2, Without the mutual fastening shown.
L'intérieur du projectile 1 abrite un volume de charge The interior of projectile 1 houses a charge volume
utile 7 servant notamment à recevoir des substances de mise à feu et des explo- useful 7 used in particular to receive firing substances and explosives
sifs. Dans la zone antérieure conique du projectile 1 est logé un circuit 8 qui sert à préparer ou à transformer de l'énergie électrique pour traiter des signaux provenant de détecteurs pour déterminer l'instant de la mise à feu et le déclenchement de celle-ci. Pour fournir cette énergie, un générateur thermique 9 est disposé dans la zone de la pointe du projectile 10. Avant le générateur 9, on peut placer une matière de renforcement 11, thermiquement stable et bonne conductrice de la chaleur, dans laquelle peuvent également être placés des détecteurs pour le déclenchement de la mise à feu. Derrière le générateur 9, par rapport à l'axe longitudinal 22 et au sens du vol du sifs. In the conical anterior zone of the projectile 1 is housed a circuit 8 which is used to prepare or transform electrical energy to process signals from detectors to determine the instant of firing and the triggering thereof. To supply this energy, a thermal generator 9 is arranged in the region of the point of the projectile 10. Before the generator 9, a reinforcing material 11, thermally stable and good conductor of heat, can be placed, in which can also be placed detectors for triggering firing. Behind the generator 9, with respect to the longitudinal axis 22 and to the direction of flight of the
projectile 1, est disposé un puits thermique 12 de capacité thermique élevée. projectile 1, is arranged a heat sink 12 of high thermal capacity.
Il peut s'agir, par exemple, d'un réservoir en matière mauvaise conductrice It may be, for example, a reservoir of bad conductive material
de la chaleur, rempli d'un liquide, par exemple de l'eau distillée. heat, filled with a liquid, such as distilled water.
Après le tir du projectile 1, donc lorsque celui-ci s'est After firing of projectile 1, so when it is
séparé de la douille 2 et a quitté le tube, il se produit du fait de la résis- separated from the sleeve 2 and left the tube, it occurs due to the resistance
tance de l'air au cours du vol libre du projectile 1, une accumulation de of air during the free flight of projectile 1, an accumulation of
chaleur devant la pointe du projectile 10, laquelle accumulation est transmi- heat in front of the point of the projectile 10, which accumulation is transmitted
se par la matière de renforcement 11 au côté chaud 13 (voir figure 2) du gé- se by the reinforcement material 11 on the hot side 13 (see figure 2) of the
nérateur 9, dont le côté froid 14 est appliqué contre le puits thermique 12. aerator 9, the cold side 14 of which is applied against the heat sink 12.
Le générateur 9 lui-même est constitué pour l'essentiel par une masse compri- The generator 9 itself essentially consists of a compressive mass
mée d'une matière réfractaire 15, par exemple de la céramique coulée durcis- made of refractory material 15, for example hardened cast ceramic
sable, maintenant le mieux possible, grâce à sa mauvaise conductivité thermi- sand, now as best as possible, thanks to its poor thermal conductivity
que, le gradient sur le générateur 9; dans cette masse sont enrobées des paires d'éléments 16 pour transformer le gradient thermique (entre le côté chaud et le côté froid 13/14) selon l'effet Peltier ou l'effet Seebeck en une tension électrique. Les paires d'éléments 16 du générateur sont montées en série - au moins partiellement, comme représenté sur la figure 2 - afin de pouvoir prélever la tension thermoélectrique à deux bornes de sortie 17. Cette tension thermoélectrique peut faire fonctionner les composants du circuit that, the gradient on generator 9; in this mass are coated pairs of elements 16 to transform the thermal gradient (between the hot side and the cold side 13/14) according to the Peltier effect or the Seebeck effect into an electrical voltage. The pairs of elements 16 of the generator are connected in series - at least partially, as shown in FIG. 2 - in order to be able to take the thermoelectric voltage at two output terminals 17. This thermoelectric voltage can operate the components of the circuit
électrique 8 en intercalant un multiplicateur de tension 47 commençant à osci- electric 8 by inserting a voltage multiplier 47 starting to oscillate
ler déjà à de faibles tensions d'excitation, ou bien elle peut être amenée directement à des parties de circuit 18. Afin de pouvoir, avec ces parties de circuit, par exemple des amplificateurs opérationnels, s'en tirer avec de ler already at low excitation voltages, or it can be brought directly to circuit parts 18. In order to be able, with these circuit parts, for example operational amplifiers, to get away with
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petites tensions de fonctionnement, il convient d'équiper le montage en série des paires d'éléments 16, d'une prise médiane 19 reliée à la borne 20 de small operating voltages, it is advisable to equip the series mounting of the pairs of elements 16, with a central socket 19 connected to the terminal 20 of
potentiel de référence des parties de circuit 18, qui conditionnent une ali- reference potential of the circuit parts 18, which condition a supply
mentation en tension bipolaire.mentation in bipolar tension.
La chaleur sortant de la pointe 10, ou de la matière de de renforcement 11 par le générateur 9 est absorbée par le puits thermique The heat leaving the tip 10, or the reinforcing material 11 by the generator 9 is absorbed by the heat sink
12, de sorte que, pendant la durée de fonctionnement de ce générateur thermi- 12, so that during the period of operation of this thermal generator
que 9, son côté froid 14 ne chauffe pas de façon notable, donc que le gradient that 9, its cold side 14 does not heat significantly, so that the gradient
thermique reste sensiblement maintenu pour produire la tension thermoélec- thermal remains substantially maintained to produce the thermoelectric tension
trique. Il est particulièrement approprié de réaliser les paires d'éléments stick. It is particularly suitable to make the pairs of elements
16, dans la matière comprimée 15 du générateur 9, sous forme d'éléments Pel- 16, in the compressed material 15 of the generator 9, in the form of Pel-
tier, étant donné que ceux-ci ont une résistance à la transmission de chaleur particulièrement élevée et retardent ainsi l'échauffement du puits thermique 12 servant de contre-poids thermique, ce qui permet le montage d'un petit puits thermique 12 peu encombrant. En outre, les éléments Peltier constituent tier, since these have a particularly high resistance to heat transmission and thus delay the heating of the heat sink 12 serving as thermal counterweight, which allows the mounting of a small heat sink 12 compact. In addition, the Peltier elements constitute
eux-mêmes de petites paires d'éléments peu encombrants qui permettent d'obte- themselves small pairs of space-saving elements which allow
nir, même avec une différence de température modérée de l'ordre de 1500C, environ, une tension de fonctionnement à vide de l'ordre de 0,5 V. On peut éviter facilement une surchauffe critique des éléments Peltier en tant que Even with a moderate temperature difference of around 1500C, a no-load operating voltage of around 0.5 V. It is easy to avoid critical overheating of the Peltier elements as
paires d'éléments 16, d'une part en choisissant de façon appropriée la ma- pairs of elements 16, on the one hand by appropriately choosing the ma-
tière de renforcement 11 dans la pointe du projectile 10, d'autre part en ne reinforcement plate 11 in the point of the projectile 10, on the other hand by
faisant pas aller les paires d'éléments 16 dans le générateur 9 jusqu'au voi- not making the pairs of elements 16 go into the generator 9 until
sinage de la zone de la paroi du projectile 1 ou en entourant à cet endroit le générateur 9 d'un anneau de protection thermique 21. Les paires d'éléments sagging of the area of the wall of the projectile 1 or by surrounding the generator 9 with a thermal protection ring 21. The pairs of elements
16 peuvent être disposéesen spirale ou en cercle. Si, pour augmenter la puis- 16 can be arranged in a spiral or in a circle. If to increase the power
sance de sortie du générateur disponible, on doit monter en parallèle par groupes des circuits individuels, il convient de grouper également de façon generator output available, individual circuits must be connected in parallel, groups must also be grouped
correspondante les paires d'éléments 16, pour assurer la fiabilité de fonction- corresponding pairs of elements 16, to ensure the reliability of function-
nement des liaisons électriques entre elles. Si les parties de circuit 18 selon la figure 2 ne sont pas alimentées directement à partir du générateur 9 mais par l'intermédiaire d'un multiplicateur de tension 47, il suffit de relativement peu de paires d'éléments 16 si le multiplicateur de tension 47 est réalisé avec des composants semi- conducteurs à base de silicium, car celui-ci commence à osciller brusquement lorsqu'est dépassée une tension de sortie du electrical connections between them. If the circuit parts 18 according to FIG. 2 are not supplied directly from the generator 9 but via a voltage multiplier 47, relatively few pairs of elements 16 are sufficient if the voltage multiplier 47 is made with semiconductor components based on silicon, because this starts to oscillate suddenly when an output voltage of the
générateur faible définie (typiquement 0,6V), donc fournit la tension d'alimen- low generator defined (typically 0.6V), therefore provides the supply voltage
tation pour les parties de circuit 18. tation for circuit parts 18.
Contrairement à l'exemple de la figure 1, dans l'exemple de la figure 3, le générateur thermique 9' n'est plus orienté parallèlement, 247521i Unlike the example in Figure 1, in the example in Figure 3, the heat generator 9 'is no longer oriented parallel, 247521i
mais transversalement au sens du vol, donc de l'axe longitudinal 22 du pro- but transverse to the direction of flight, therefore from the longitudinal axis 22 of the pro-
jectile 1, en ce qui concerne son gradient de température. Les paires d'élé- jectile 1, with regard to its temperature gradient. The pairs of ele-
ments 16 sont alors montées radialement c'est-à-dire en étoile dans lamatiè- elements 16 are then mounted radially, that is to say in a star in the material
re comprimée 15 qui entoure concentriquement en tant qu'anneau de générateur23 le puits thermique 12 qui peut à nouveau être constitué par un réservoir, de compressed compressed 15 which concentrically surrounds as a generator ring 23 the heat sink 12 which may again be constituted by a reservoir,
préférence en matière électriquement isolante, rempli d'une substance de capa- preferably in electrically insulating material, filled with a protective substance
cité thermique élevée, par exemple d'un liquide. Les points de liaison froids 14 des paires d'éléments 16 sont reliées thermiquement. au puits thermique 12; leurs points de liaison chauds 13, isolés électriquement l'un par rapport à l'autre, se trouvent directement sous la paroi du projectile 24, ou bien, high thermal city, for example of a liquid. The cold connection points 14 of the pairs of elements 16 are thermally connected. to the heat sink 12; their hot connection points 13, electrically isolated from one another, are located directly under the wall of the projectile 24, or else
pour assurer une meilleure liaison thermique avec la couche d'air qui les en- to ensure a better thermal bond with the layer of air surrounding them
veloppe, ils saillent dans des évidements 25 dans la paroi du projectile 24, veloppe, they protrude into recesses 25 in the wall of the projectile 24,
comme il est représenté à titre d'exemple sur la figure 4. as shown by way of example in FIG. 4.
Le générateur annulaire 9' selon les figures 3 et 4 peut comporter des dispositions en étoile de paires d'éléments 16 en plusieurs The annular generator 9 ′ according to FIGS. 3 and 4 may include star arrangements of pairs of elements 16 in several
plans parallèles entre eux, transversalement à l'axe longitudinal 22 du pro- planes parallel to each other, transversely to the longitudinal axis 22 of the pro-
jectile. Ce générateur annulaire 9' est monté dans le projectile 1 dans la jectile. This annular generator 9 'is mounted in the projectile 1 in the
zone de transition 26 entre la pointe 10 du projectile et l'enveloppe cylin- transition zone 26 between the point 10 of the projectile and the cylindrical envelope
drique 4 de celui-ci, donc dans une zone dans laquelle l'écoulement de l'air drique 4 of it, so in an area in which the air flow
pendant le vol libre produit une accumulation de chaleur, après que le projec- during free flight produces an accumulation of heat, after the projection
tile a été tiré du tube de l'arme, et o se produit donc le plus grand échauf- tile was taken from the barrel of the weapon, and where the largest heater occurs
fement par rapport à la température à peu près constante du puits thermique relative to the roughly constant temperature of the heat sink
12. Dans la zone de transition 26, cette température atteint environ 6000C. 12. In the transition zone 26, this temperature reaches approximately 6000C.
Les propriétés thermiques de la matière comprimée 15 du générateur 9', ainsi que du puits thermique 12, doivent être réglées sur le fait que le temps de vol d'un tel projectile 1 est de 6 à 8 secondes, pendant lesquelles le gradient The thermal properties of the compressed material 15 of the generator 9 ', as well as of the thermal well 12, must be adjusted on the fact that the flight time of such a projectile 1 is 6 to 8 seconds, during which the gradient
thermique du côté chaud 13 au côté froid 14 du générateur 9 ne doit pas nota- temperature on the hot side 13 to the cold side 14 of the generator 9 must not
blement chuter afin de pouvoir disposer, également à la fin du temps de vol et autant que possible sans être obligé de faire un stockage intermédiaire d'énergie, de la tension de service nécessaire pour le circuit-8, directement seriously drop in order to be able to have, also at the end of the flight time and as much as possible without being obliged to make an intermediate storage of energy, the operating voltage necessary for the circuit-8, directly
en tant que tension aux bornes du générateur thermique 9', ou bien par l'in- as a voltage across the terminals of the thermal generator 9 ′, or else by the
termédiaire du multiplicateur de tension intercalé 47. intermediate of the intercalated voltage multiplier 47.
Dans le cas représenté sur les figures 3 et 4, le généra- In the case shown in Figures 3 and 4, the general-
teur 9' est traversé par un détonateur 27 qui, d'un côté est raccordé aux sections de mise-à feu du circuit 8, et d'autre part pénètre dans le volume detonator 9 ′ is crossed by a detonator 27 which, on one side is connected to the firing sections of circuit 8, and on the other hand enters the volume
utile 7, afin de mettre à feu à un moment déterminé la charge qui s'y trouve. useful 7, in order to ignite the charge therein at a given time.
Dans l'exemple de la figure 3, on prévoit dans la pointe 10, avant le circuit 8, un dispositif de déclenchement par impact 28-qui est en liaison fonctionnelle In the example of FIG. 3, there is provided in the tip 10, before the circuit 8, an impact trigger device 28 which is in functional connection
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avec le détonateur par l'intermédiaire de parties du circuit 8; en rempla- with the detonator via parts of circuit 8; in replacement
cement ou en supplément, on peut également placer dans cette zone antérieure des détecteurs pour le fonctionnement du projectile, qui ne sont pas logés cement or in addition, it is also possible to place in this anterior zone detectors for the operation of the projectile, which are not housed
dans la zone du circuit 8.in the circuit area 8.
La structure du générateur selon la figure 4 avec l'a- gencement de la figure 3 (ou selon la figure 5 qui sera expliquée plus loin) The generator structure according to Figure 4 with the arrangement of Figure 3 (or according to Figure 5 which will be explained later)
convient particulièrement pour des couples de matières d'éléments thermoélec- particularly suitable for couples of material of thermoelectric elements
triques, qui certes ont une sensibilité thermoélectrique plus faible que des éléments Peltier, mais par contre peuvent fonctionner à-une température triques, which certainly have a lower thermoelectric sensitivity than Peltier elements, but on the other hand can operate at a temperature
plus élevée; des mesures de protection contre la dedruction thermique du gé- higher; protective measures against thermal deduction of the
nérateur 9 sont donc inutiles; bien plus, la chaleur de frottement atteignant son maximum dans l'entourage du projectile 1 peut être utilisée directement nerator 9 are therefore useless; much more, the heat of friction reaching its maximum in the environment of the projectile 1 can be used directly
pour produire de l'énergie thermoélectrique, au moyen de matières bon marché. to produce thermoelectric energy, using cheap materials.
L'exemple de la figure 5 se rapporte à une réalisation du générateur 9' en tant qu'anneau analogue à celle décrite en se référant à la The example of FIG. 5 relates to an embodiment of the generator 9 ′ as a ring similar to that described with reference to the
figure 4. Ici, le générateur 9' est disposé dans la zone de l'extrémité pos- figure 4. Here, the generator 9 'is arranged in the area of the pos-
térieure du projectile 1, par exemple dans la zone de la rainure de sertissa- of the projectile 1, for example in the region of the crimp groove
ge 6, de toutes façons derrière la bague de guidage 5 de l'obus. Le généra- ge 6, in any case behind the guide ring 5 of the shell. The general-
teur annulaire 23' n'entoure toutefois pas de puits thermique 12, mais un accumulateur de chaleur 29, par exemple un bloc en matière analogue à de la chamotte. Dans cette variante, on n'utilise pas pour produire le gradient thermique la chaleur de frottement de l'air environnant sur la paroi du projectile 24, mais l'énergie thermique des gaz de propulsion transmise par la charge propulsive 3 de la cartouche (voir figure 1) à l'accumulateur de annular tor 23 ′ does not, however, surround a heat sink 12, but a heat accumulator 29, for example a block of material similar to chamotte. In this variant, the frictional heat of the surrounding air on the wall of the projectile 24 is not used to produce the thermal gradient, but the thermal energy of the propellant gases transmitted by the propellant charge 3 of the cartridge (see figure 1) to the accumulator of
chaleur 29 lors du tir du projectile 1 par le tube de l'arme; ces gaz libè- heat 29 when the projectile 1 is fired from the barrel of the weapon; these gases released
rent leur énergie thermique dans le tube de l'arme derrière la bague de guida- return their thermal energy to the gun barrel behind the guide ring
ge 5 du projectile 1 se dégageant de la douille 2 (voir figure 1). ge 5 of the projectile 1 emerging from the sleeve 2 (see Figure 1).
Contrairement aux conditions de la figure 4, pour le géné- Contrary to the conditions in Figure 4, for the general
rateur 23' de la figure 5, les côtés froids 14 des paires d'éléments 16 sont à l'extérieur, donc sur la périphérie de l'enveloppe cylindrique 4 derrière la bague de guidage 5; tandis que leurs côtés chauds (non représentés sur rator 23 'of Figure 5, the cold sides 14 of the pairs of elements 16 are outside, so on the periphery of the cylindrical casing 4 behind the guide ring 5; while their warm sides (not shown on
la figure 5) sont en liaison thermique avec l'accumulateur de chaleur 29. FIG. 5) are in thermal connection with the heat accumulator 29.
Tant que le projectile 1 progresse encore dans le tube d'arme, les gaz de pro- As long as projectile 1 is still advancing in the weapon barrel, the propellant gases
chauds pulsion mttEatûent directement la périphérie extérieure du générateur annulaire hot impulse mttEatûent directly the outer periphery of the ring generator
23' mais par contre ils agissent sur les points de liaison intérieurs des pai- 23 'but on the other hand they act on the internal connection points of the
res d'éléments uniquement par l'intermédiaire de l'accumulateur de chaleur 29 intercalé. Pendant cette période du tir, les points de liaison extérieurs 14 des paires d'éléments sont donc exposés à un échauffement analogue, voiiemême supérieur à celui des points situés à l'intérieur; ceci veut dire qu'il n'y a pas encore de tension thermoélectrique aux bornes de sortie 17 du générateur thermique 9" pendant le tir, ou bien qu'il y a une tension thermoélectrique de polarité inverse par rapport aux données de fonctionnement ultérieur. En tous cas, lorsqu'il s'agit, pour les parties de circuit 18, ou éventuellement pour le multiplicateur de tension intercalé 47, d'éléments ayant un comporte- res of elements only via the interposed heat accumulator 29. During this period of the shot, the external connection points 14 of the pairs of elements are therefore exposed to a similar heating, itself higher than that of the points located inside; this means that there is not yet a thermoelectric voltage at the output terminals 17 of the thermal generator 9 "during the firing, or that there is a thermoelectric voltage of reverse polarity with respect to the data of subsequent operation. In any case, when it is a question, for the circuit parts 18, or possibly for the interposed voltage multiplier 47, of elements having a behavior
ment polarisé en service, (sur la figure 2, des diodes à quartz 30 pour ten- ment polarized in service, (in FIG. 2, quartz diodes 30 for voltage
sion de service montées en série, représentées en tirets), l'activation ne se produit pas encore pendant la période critique pendant laquelle le projectile 1 progresse dans le tube d'arme. Par contre, lorsqu'il a quitté le tube d'arme donc pendant le vol libre du projectile 1, il se produit derrière la bague de guidage 5 des tourbillons d'air qui provoquent un refroidissement de la zone de l'enveloppe cylindrique 4 qui s'y trouve, et de ce fait également du côté froid 14 du générateur 9". Par contre, l'accumulateur de chaleur 29 chauffé service sion mounted in series, shown in dashes), activation does not yet occur during the critical period during which projectile 1 progresses in the weapon barrel. On the other hand, when it has left the weapon tube, therefore during the free flight of the projectile 1, there is behind the guide ring 5 air vortices which cause a cooling of the zone of the cylindrical envelope 4 which is there, and therefore also on the cold side 14 of the generator 9 ". On the other hand, the heat accumulator 29 heated
dans le tube, cède sa chaleur aux points de liaison chauds des paires d'élé- in the tube, transfers its heat to the hot connection points of the pairs of elements
ments situés à l'intérieur, et (contrairement aux conditions de la figure 3) il s'établit alors un gradient thermique de l'intérieur vers l'extérieur; elements located inside, and (contrary to the conditions of Figure 3) a thermal gradient is established from the inside to the outside;
c'est-à-dire qu'aux bornes de sortie du générateur 9", il y a une tension ther- that is to say that at the output terminals of the generator 9 ", there is a voltage
moélectrique avec une polarité correspondant à la polarisation de passagedes diodes à quartz 30 (voir figure 2). Etant donné qu'en vol libre, il règne with a polarity corresponding to the polarization of the passage of the quartz diodes 30 (see Figure 2). Since in free flight there is
pratiquement le vide à l'arrière 31 du projectile 1, il ne se produit prati- practically the vacuum at the rear 31 of the projectile 1, it practically does not occur
quement pas de déperdition de chaleur en provenance de l'accumulateur de chaleur 29 pendant la courte période de fonctionnement du générateur 9" (à no heat loss from the heat accumulator 29 during the short operating period of the generator 9 "(at
savoir pendant le temps de vol libre du projectile 1 jusqu'à la détonation). know during the free flight time of projectile 1 until detonation).
Pour introduire rapidement la chaleur des gaz de propul- To quickly introduce heat from the propellant
sion dans l'accumulateur de chaleur 29 tout en assurant dans celui-ci un pro- in the heat accumulator 29 while ensuring therein a pro-
fil thermique souhaitable par rapport à la géométrie des paires d'éléments, il peut être approprié d'introduire, comme représenté sur la figure 5, des corps conducteurs de la chaleur 32 sous forme de barres et/ou de plaques métalliques, éventuellement s'étageant dans le sens de la profondeur dans l'accumulateur de chaleur 29, dont les extrémités libres ou même sortant du côté arrière 31 du projectile sont directement soumises à la chaleur des thermal wire desirable in relation to the geometry of the pairs of elements, it may be appropriate to introduce, as shown in FIG. 5, heat conducting bodies 32 in the form of bars and / or metal plates, possibly staging in the direction of the depth in the heat accumulator 29, the free ends or even coming out of the rear side 31 of the projectile are directly subjected to the heat of the
gaz de propulsion, et qui permettent une conduction de la chaleur plus adé- propellants, and which allow a more adequate heat conduction
quate et plus rapide dans la zone du générateur annulaire 23' qu'à travers la quate and faster in the area of the annular generator 23 'than through the
matière de l'accumulateur de chaleur 29 lui-même. material of the heat accumulator 29 itself.
Dans les cas o le générateur 9, 9', 9" est réalisé sous forme d'anneau 23, 23', il convient de fabriquer celui-ci comme pièce autonome qui est introduite dans le volume intérieur du projectile 1 au cours de l'équipement de celui-ci, ou, dans le cas d'un projectile 1 en plusieurs In cases where the generator 9, 9 ′, 9 ″ is produced in the form of a ring 23, 23 ′, it should be manufactured as a self-contained part which is introduced into the interior volume of the projectile 1 during the equipment thereof, or, in the case of a projectile 1 in several
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parties, qui est inséré entre les parties du projectile par vissage ou toute parts, which is inserted between the parts of the projectile by screwing or any
autre liaison mécanique et/ou par coopération de formes. other mechanical connection and / or by form cooperation.
La figure 6 représente, simplifiée schématiquement, une variante de la structure du générateur, dans le cas d'un projectile, avec un épaulement marqué 33 derrière une pointe en poinçon 34. Il n'est besoin ici, FIG. 6 represents, schematically simplified, a variant of the structure of the generator, in the case of a projectile, with a shoulder marked 33 behind a pointed tip 34. There is no need here,
ni de dispositions particulières pour réaliser un puits thermique ni de pré- neither special provisions for making a heat sink nor pre-
parer un accumulateur de chaleur; car, en raison de l'échauffement très adorn a heat accumulator; because, due to the very overheating
important et très localisé de l'épaulement 33 lui-même et de l'extrémité im- important and very localized from the shoulder 33 itself and from the im-
médiatement adjacente de la pointe en poinçon 34, il se produit en vol libre medially adjacent to the point in punch 34, it occurs in free flight
du projectile 1, dans le sens longitudinal de la pointe 34 un gradient thermi- of the projectile 1, in the longitudinal direction of the point 34 a thermal gradient
que suffisant pour exciter le générateur 9"'. On prévoit ici pour produire la tension, un bobinage de générateur 35, à savoir une bande constituée par des éléments thermoélectriques du commerce sous forme de feuille, dont les côtés sufficient to excite the generator 9 "'. Provision is made here for producing the voltage, a generator winding 35, namely a strip formed by commercially available thermoelectric elements in sheet form, the sides of which
chauds 13 sont orientés en direction de l'épaulement 33. Comme il est repré- 13 are oriented in the direction of the shoulder 33. As shown
senté sur le dessin, cette feuille élément 36 est placée de façon appropriée dans une rainure 37 dans la paroi extérieure de la pointe 34, afin, dans la felt in the drawing, this element sheet 36 is suitably placed in a groove 37 in the outer wall of the tip 34, so, in the
mesure du possible, de ne pas influencer l'aérodynamique du projectile 1. whenever possible, not to influence the aerodynamics of projectile 1.
Cette réalisation en bobinage au moyen d'élémentsthermoélectriques sous forme de feuille, permet de loger les paires d'éléments en très grand nombre dans This embodiment in winding by means of thermoelectric elements in sheet form, makes it possible to accommodate the pairs of elements in very large number in
un très petit olume, donc d'obtenir une tension de marche à vide du généra- a very small olume, therefore to obtain an idling voltage of the general-
teur très élevée.very high.
Les exemples de réalisation des figures 1 à 4 et de la figure 6, ainsi que l'exemple de la figure 5 conviennent pour des projectiles The exemplary embodiments of FIGS. 1 to 4 and of FIG. 6, as well as the example of FIG. 5 are suitable for projectiles
ayant une portée tactique relativement grande, allant jusqu'à quelques cen- having a relatively large tactical range, up to a few hundred
taines de mètres et ayant en conséquence un temps de vol libre après avoir quitté le tube d'arme de l'ordre de 1,5 secondes et plus. La structure et le montage du générateur qui ont été décrits, particulièrement selon les taines of meters and consequently having a free flight time after leaving the weapon tube of the order of 1.5 seconds and more. The structure and the assembly of the generator which have been described, particularly according to the
figures 1 à 4 et la figure 6, conviennent de façon optimale pour une alimen- Figures 1 to 4 and Figure 6 are ideally suited for feeding
tation de longue durée donc, s'il n'importe pas que la zone morte entre le moment o le ectile quitte le tube et celui o il est prêt pour la mise à feu soit li'mitée que possible. Par ailleurs, il existe des projectiles à vol long-term tation therefore, if it does not matter that the dead zone between the moment when the ectile leaves the tube and that when it is ready for firing is limited as possible. In addition, there are flying projectiles
* rapide, prévus pour ce qu'on appelle la zone de combat intérieure, qui doi-* fast, provided for what is called the interior combat zone, which
vent pouvoir disposer de l'énergie de mise à feu pour une détonation après seulement 0,1 seconde de vol libre, c'est-à-dire à l'intérieur d'une portée wind be able to have the ignition energy for a detonation after only 0.1 seconds of free flight, i.e. within a range
de 50 à 100 m.from 50 to 100 m.
Pour de telles variantes de cas d'utilisation, il convient de modifier l'utilisation d'un générateur analogue à celui de la figure 5, de façon que - tout en conservant les mesures de sécurité mécaniques usuelles, For such alternative use cases, the use of a generator similar to that of FIG. 5 should be modified, so that - while retaining the usual mechanical safety measures,
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par exemple, pendant la progression du projectile dans le tube d'arme - on utilise déjà l'effet de la chaleur des gaz de propulsion de la cartouche sur le générateur thermoélectrique dans le tube d'arme pour alimenter en énergie le circuit contenu dans le projectile, donc qu'on n'attende pas d'abord un gradient thermique se produisant pendant le vol libre sur le projectile après son départ du tube d'arme, pour activer l'alimentation du circuit à partir for example, during the progression of the projectile in the weapon tube - we already use the effect of the heat of the propellant gases of the cartridge on the thermoelectric generator in the weapon tube to supply energy to the circuit contained in the projectile, so that we do not first wait for a thermal gradient occurring during free flight on the projectile after it leaves the weapon barrel, to activate the supply of the circuit from
du générateur.of the generator.
Un exemple de réalisation est représenté sur la figure 7 en s'appuyant sur la représentation de la figure 5 et en tenant compte de la An exemplary embodiment is shown in FIG. 7, based on the representation of FIG. 5 and taking into account the
figure 1. Le générateur thermique 9"", orienté parallèlement à l'axe longitu- figure 1. The 9 "" thermal generator, oriented parallel to the longitu-
dinal du projectile 22, est disposé dans la zone postérieure du projectile 1, à peu près entre sa bague de guidage 5 et son côté postérieur 31 tourné vers la charge propulsive 3 de la cartouche (voir figure 1). Pour empêcher l'action directe destructrice des gaz de poudre chauds de la charge propulsive pendant le tir du projectile 1 dans le tube d'arme (non représenté sur le dessin), on prévoit derrière le côté chaud des paires d'éléments thermoélectriques 16 une dinal of the projectile 22, is disposed in the rear region of the projectile 1, approximately between its guide ring 5 and its rear side 31 facing the propellant charge 3 of the cartridge (see FIG. 1). To prevent the direct destructive action of the hot powder gases from the propellant charge during the firing of the projectile 1 into the weapon tube (not shown in the drawing), pairs of thermoelectric elements 16 are provided behind the hot side.
couche de protection thermique 38 en matière réfractaire en même temps qu'élec- thermal protection layer 38 made of refractory material together with electrical
triquement isolante. Les côtés froids 14 des paires d'éléments thermoélectri- triply insulating. The cold sides 14 of the pairs of thermoelectric elements
ques 16 sont orientés en direction du volume de charge utile 7 du projectile ques 16 are oriented towards the payload volume 7 of the projectile
1 et sont placés contre un puits thermique 12; on peut utiliser pour ce der- 1 and are placed against a heat sink 12; we can use for this last-
nier la masse métallique d'un dispositif de sécurité mécanique prévu de toutes deny the metallic mass of a mechanical safety device provided for all
façons dans un tel projectile (par exemple une platine de mouvement d'horloge- ways in such a projectile (for example a clock movement stage-
rie, ou une plaque de séparation entre le détonateur et la charge de transmis- rie, or a separation plate between the detonator and the charge of transmission-
sion pouvant pivoter hors de la chaîne pyrotechnique (non représentée sur le can pivot out of the pyrotechnic chain (not shown on the
dessin).drawing).
Pour réaliser une bonne utilisation de l'espace afin d'ob- To make good use of space in order to
tenir un rendement thermoélectrique élevé du générateur 9"", les paires d'élé- hold a high thermoelectric efficiency of the generator 9 "", the pairs of ele
ments thermoélectriques 16 sont groupés en spirale pour former un cylindre, comme il est représenté sur la figure 8 dans la vue de l'arrière; dans les volumes intermédiaires on coule une céramique à couler réfractaire du commerce thermoelectric elements 16 are grouped in a spiral to form a cylinder, as shown in FIG. 8 in the rear view; in the intermediate volumes we pour a refractory ceramic to trade
en tant que matière comprimée pour maintenir la forme (par exemple de la céra- as a compressed material to maintain shape (e.g. ceramics
mique à l'alumine KAGER), qui durcit ensuite en fixant les paires d'éléments thermoélectriques 16. A la place de la structure de ce générateur 9"" en forme alumina mica KAGER), which then hardens by fixing the pairs of thermoelectric elements 16. Instead of the structure of this generator 9 "" shaped
de spirale constitué par des paires individuelles d'éléments 16, on peut éga- spiral formed by individual pairs of elements 16, we can also
lement utiliserici une feuille d'éléments 36 qui est introduite en intercalant de la matière comprimée 15 (comme esquissé sur la figure 8) ou sous forme Here use a sheet of elements 36 which is introduced by inserting compressed material 15 (as sketched in FIG. 8) or in the form
d'enroulement compact dans-l'extrémité postérieure du projectile 1. of compact winding in the posterior end of the projectile 1.
Comme il a déjà été expliqué en se référant à la figure 2, As already explained with reference to Figure 2,
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il se produit sur le côté postérieur 31 du projectile une brusque diminution de l'action de la chaleur lorsque les gaz de combustion chauds de la charge propulsive 3 ont expulsé du tube d'arme le projectile 1 en même temps que la douille 2 de la charge propulsive se sépare. La figure 9 montre la façon dont l'allure correspondante de la tension de sortie du générateur peut être utili- sée comme information pour indiquer que le tir a effectivement eu lieu, et de ce fait comme dispositif de sécurité supplémentaire - en plus du dispositif mécanique relié au tube. Pour le fonctionnement, ou tout au moins pour la préparation au fonctionnement, avant que le projectile 1 sorte du tube d'arme, there occurs on the posterior side 31 of the projectile a sudden decrease in the action of heat when the hot combustion gases of the propellant charge 3 have expelled from the weapon tube the projectile 1 at the same time as the casing 2 of the propellant charge separates. Figure 9 shows how the corresponding shape of the generator output voltage can be used as information to indicate that the shot has actually taken place, and therefore as an additional safety device - in addition to the mechanical device connected to the tube. For operation, or at least for preparation for operation, before projectile 1 leaves the weapon barrel,
le circuit 8' est alimenté avec la tension thermoélectrique, en tant que ten- circuit 8 'is supplied with thermoelectric voltage, as a voltage
sion de service, directement selon la figure 9, ou par l'intermédiaire d'un multiplicateur de tension 47 monté en série, selon la figure 2; cette tension est fournie par le générateur 9"" en raison de son activation par les gaz chauds de la poudre de propulsion. Immédiatement après la sortie du projectile 1 hors du tube d'arme, l'action de la chaleur sur le côté postérieur 31 du projectile diminue (voir figure 7) et de ce fait la tension de sortie fournie service sion, directly according to FIG. 9, or via a voltage multiplier 47 connected in series, according to FIG. 2; this voltage is supplied by the generator 9 "" due to its activation by the hot gases of the propellant powder. Immediately after the projectile 1 leaves the weapon barrel, the action of heat on the posterior side 31 of the projectile decreases (see Figure 7) and therefore the output voltage supplied
par le générateur 9?h', ce qui est transmis, par l'intermédiaire d'un discrimi- by the generator 9? h ', which is transmitted, via a discrimi-
nateur de polarité 39 - par exemple sous la forme d'un montage en série cons- polarity limiter 39 - for example in the form of a series connection consisting of
citué par un comparateur 40 et une diode 41 montée pour laisser passer l'im- citué by a comparator 40 and a diode 41 mounted to let pass the im-
pulsion de tension de différenciation correspondante - pour former un signal corresponding differentiation voltage pulse - to form a signal
de commande à une entrée d'amorçage 42 d'un circuit 8' déjà prêt au fonction- control to a priming input 42 of a circuit 8 'already ready for function-
nement. A la suite de l'entrée d'amorçage 42 est montée l'entrée de position- ment. Following the priming input 42 is mounted the position input-
nemrient 43 d'un circuit de bascule 44, qui a été préparé du fait de la prépa- nemrient 43 of a flip-flop circuit 44, which was prepared due to the prepa-
ration au fonctionnement du circuit 8' et qui transmet à partir de l'entrée d'amorçage 42, lors du positionnement, une information de déverrouillage à un ration to the operation of the circuit 8 'and which transmits from the priming input 42, during positioning, unlocking information to a
dispositif de mise à feu (non représenté, par exemple un dispositif électro- firing device (not shown, for example an electro-
nique ou électro-mécanique).or electro-mechanical).
Au cas o, en raison des données thermiques dans la zone de l'extrémité postérieure du projectile 1, il se produit après la sortie du tube une inversion de l'alimentation froid-chaud des paires d'éléments thermoélectriques 16, et de ce fait une inversion de polarité de la tension In the event that, due to the thermal data in the region of the posterior end of the projectile 1, after the exit from the tube, there is an inversion of the cold-hot supply of the pairs of thermoelectric elements 16, and therefore reverse polarity of the voltage
de sortie du générateur 9"", il convient d'effectuer l'alimentation du cir- generator output 9 "", power must be supplied to the circuit
cuit 8' à partir du générateur 9"" par l'intermédiaire d'un redresseur en pont 45, afin que la polarité d'alimentation soit conservée. Un condensateur cooked 8 'from the generator 9 "" via a bridge rectifier 45, so that the supply polarity is preserved. A capacitor
mémoire 46 peut être avantageux, pour maintenir disponible de façon ininter- memory 46 can be beneficial, to keep available uninterruptedly
rompue pendant l'inversion de polarité de la tension de sortie du générateur, broken during the reverse polarity of the generator output voltage,
donc pendant le franchissement de la zone morte du générateur directement de- therefore during the crossing of the generator dead zone directly from
vant l'embouchure du tube d'arme, la tension de service pour le circuit 8'. before the mouth of the weapon tube, the operating voltage for circuit 8 '.
Si plusieurs générateurs 9 sont réalisés sur différen- If several generators 9 are produced on different
tes zones du projectile 1, le circuit 8' peut être alimenté en parallèle par ceux-ci, de sorte qu'il est déjà en fonctionnement pendant le tir du projectile 1 et après une très courte zone morte en avant de l'embouchure, même pendant des temps de vol relativement longs. your zones of projectile 1, circuit 8 'can be supplied in parallel by these, so that it is already in operation during the firing of projectile 1 and after a very short dead zone in front of the mouth, even during relatively long flight times.
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