FR2509037A1 - Dispositif de surete pour fusee de projectile - Google Patents

Abstract

UN ELEMENT DE SURETE 42 COMPORTE UN ELEMENT DE DEVERROUILLAGE FONCTIONNEL CONSTITUE PAR UNE MATIERE A MEMOIRE DE FORME (METAL A MEMOIRE) DONT LES FORCES DU RESEAU CRISTALLIN LIBEREES LORSQUE LA TEMPERATURE DE TRANSFORMATION EST DEPASSEE PROVOQUENT DIRECTEMENT LE DEVERROUILLAGE DE LA SECURITE PAR LA DEFORMATION CONSIDERABLE PREVISIBLE. ON PEUT PREVOIR THERMIQUEMENT EN SERIE AVEC LUI UN ORGANE DE DEVERROUILLAGE 64 D'AUTODESTRUCTION CONSTITUE PAR LA MEME MATIERE POUVANT DECLENCHER, EN FONCTION DE LA POSITION D'ARMEMENT DE LA FUSEE, MAIS AVEC DECALAGE DANS LE TEMPS, UNE AUTODESTRUCTION DU PROJECTILE, LORSQUE SA MATIERE EXPLOSIVE NE PEUT ETRE ENFLAMMEE A LA SUITE DU COUP AU BUT.

Description

Dispositif de sûreté pour fusée de projectile.

La présente invention concerne un dispositif de sûreté

pour fusée de projectile comportant un premier élément de sû-

reté permettant un déverrouillage partiel sous l'influence de l'accélération du tir et un second élément de sûreté pour armer

la chaîne d'amorçage comprenant la capsule détonante etla char-

ge, qui comporte un dispositif de déverrouillage exposé à la chaleur de friction dûe à la pression dynamique de l'air au

cours du trajet libre du projectile.

On connaît un dispositif de sûreté de ce type par le brevet allemand No 1 578 496 Comme second élément de sûreté devant garantir la sécurité de bouche (position d'armement de la fusée seulement après avoir parcouru une distance de sûreté au cours de la trajectoire libre du projectile, devant la bouche du canon de tir), on y prévoit une pièce fusible exposé par sa face frontale à la chaleur dûe à la pression dynamique pendant la trajectoire libre du projectile Lorsqu'il chauffe jusqu'à

la température de fusion, il permet à un piston chargé par res-

sort d'avancer, ce qui fait passer la fusée en position d'arme-

ment.

L'inconvénient de ce dispositif de sûreté consiste prin-

cipalement en ce que le déverrouillage du second élément de sû-

reté assuré par la pièce fusible est d'une construction diffi-

cile à définir du fait que la pièce fusible présente d'abord, au cours de son échauffement avant l'élimination finale par fusion, une consistance plastique dans laquelle elle ne présente plus de composant à propriétés mécaniques et géométriques définies et ne garantit plus, non plus, de fonction de verrouillage évidente,

tandis qu'au cours de l'échauffement ultérieur de la pièce fusi-

ble la matière peut se déposer de façon imprévisible dans la zone

de fonctionnement du second élément de sûreté de la fusée détona-

trice et y entraîner des perturbations de fonctionnement Un autre critère militant contre l'utilisation de sûretés fusibles

est la relative facilité d'actes de sabotage difficiles à décou-

vrir.

On connaît par le brevet US 2 937 596 un dispositif de sûreté dans lequel l'échauffement par la pression dynamique de l'air pendant le parcours libre du projectile est utilisé pour vaporiser une charge liquide se trouvant dans un bac d'expansion, qui déplace une pièce de contact en forme de piston pour fermer un circuit électrique en s'opposant à la force d'un ressort de

rappel de tension initiale réglable L'inconvénient de ce dispo-

sitif de sûreté réside en particulier dans le coût d'appareillage et dans le fonctionnement fondamentalement exposé aux pannes d'un tel bac d'expansion rempli de liquide, mais aussi dans le contact mal défini, parce que glissant, du fait que la tension du ressort préréglable détermine seulement la pression minimale à partir de

laquelle la vaporisation de la charge de liquide du bac d'expan-

sion entraîne le début du déplacement du contact, mais n'a plus ensuite d'influence sur un contact bien défini pour des données

d'échauffement bien définies.

Constatant ces défauts des dispositifs de sûreté courants dont le second élément de sûreté doit être déverrouillé pendant le parcours libre du projectile sous l'effet de l'échauffement par la pression dynamique de l'air, l'invention a pour objet un

dispositif de sûreté du genre indiqué garantissant un déverrouil-

lage certain permettant la position d'armement de la fusée, lors-

qu'une température prédéterminée est atteinte sur le dispositif de déverrouillage au moyen d'un élément de structure présentant

des données mécaniques définies non seulement avant mais égale-

ment après réaction à cette température critique.

Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, le dis-

positif de déverrouillage dont il a été question au premier para-

graphe comporte un élément de structure constitué en une matière

subissant brusquement, lorsqu'une température définie est dépas-

sée, une déformation prédéterminée définie.

Cette solution garantit qu'il ne se produit pas de fonc-

tionnements furtifs indéfinis au cours du déverrouillage du se-

cond élément de sûreté, et que la position d'armementde la fusée n'apparaît donc que pour un échauffement qui peut être défini de façon prédéterminée, de l'élément de structure de déverrouillage fondamental, et qu'elle apparaît alors brusquement, cet élément de structure présentant à nouveau également après par la suite des propriétés géométriques et mécaniques définies, et pouvant

donc assurer des fonctions structurales, par exemple ultérieure-

ment lors de l'inflammation du projectile dans la cible ou aux

fins d'autodestruction.

Comme élément de structure de ce type, on pourrait uti-

liser fondamentalement par exemple un bilame à commutation ins-

tantanée dans lequel apparaissent, lorsque la température monte, des contraintes de flexion qui n'entraînent de passage d'une première configuration géométrique à une seconde que lorsqu'une température définie prédéterminée par construction est dépassée, par exemple un passage brusque d'un sens de courbure au sens de courbure opposé, pour libérer le verrouillage assuré jusque là et, par suite, libérer ou provoquer l'irruption de la capsule

fulminante dans la ligne d'action de la fusée Il convient ce-

pendant d'utiliser pour cet élément de structure à l'intérieur

du second élément de sûreté une matière à mémoire de forme (appe-

lée "Alliage à Mémoire") qui passe comme il est connu pour ce type (cf par exemple B H Rissmann dans Metall, 280 année, No 10, pages 976-978; L Delaey et autres dans Metall, 310 année,N'12,

pages 1325-1331), lorsqu'une température de changement de struc-

ture prédéterminable selon la matière est dépassée, d'une forme

géométrique donnée lors de la fabrication, à une forme géométri-

que déterminée initialement en raison de la libération de forces

liées au réseau cristallin Ces déformations peuvent être priori-

tairement selon les données du prétraitement pendant la fabrica-

tion de cet élément de structure, des agrandissement ou réductions

agissant suivant une seule dimension ou deux dimensions (allonge-

ment ou raccourcissement d'un cylindre, ou bien élargissement ou rétrécissement du diamètre intérieur ou extérieur d'un anneau), ou encore des phénomènes de torsion ou de flexion L'avantage particulier de l'utilisation de matière à mémoire de forme pour l'élément de structure agissant en fonction de la température dans le second élément de sûreté d'un dispositif de sûreté de la fusée consiste en ce que, lorsque la température de transformation est

dépassée, des forces relativement importantes peuvent être libé-

rées, même avec un élément de structure de faibles dimensions,

car ces forces représentent l'intervention d'énergie liée au ré-

seau cristallin, de sorte que des processus mécaniques définis

sur un espace réduit peuvent être déclenchés brusquement et pour-

suivis, même dans des conditions ambiantes défavorables par

exemple un déplacement de verrou même sous l'influence de coeffi-

cients de frottement accrus en raison de l'accélération ou de l'échauffement; il est en outre avantageux du point de vue de la structure que l'élément de structure en cette matière présente

non seulement avant mais aussi après le déclenchement des défor-

mations les propriétés mécaniques largement identiques et les configurations géométriques prédéterminables de façon définie dans chaque cas, donc même après le déclenchement des processus de transformation déclenchés en fonction de la température, on dispose encore d'un élément de structure parfaitement fonctionnel

dans la fusée Le déclenchement de la déformation peut être in-

fluencé par construction, par l'apport de chaleur au moyen d'élé-

ments de couplage, en fait en tenant compte des propriétés de transmission de la chaleur et des surfaces de réception de la chaleur; en particulier, par un rapport important de la surface de transmission de la chaleur au volume de l'élément de structure en matière à mémoire de forme, on garantit le chauffage rapide et sensiblement homogène de l'ensemble de la structure, pour une

transformation et, par suite, une déformation pratiquement brus-

que du réseau cristallin.

Selon un mode de réalisation particulier, on peut aussi prévoir dans le cadre du dispositif de sûreté selon l'invention,

à l'intérieur du second élément de sûreté, un dispositif de dé-

verrouillage correspondant à celui du brevet allemand No 1 578 496, donc un-appui réfractaire à l'inflammation, chargé par ressort, pour une cheville au moyen d'un élément de structure circulaire soumis à l'échauffement par frottement de l'air comme dispositif

de déverrouillage dans la zone de la partie antérieure de la fu-

sée Cependant, ce dispositif de déverrouillage annulaire a alors

non plus seulement une fonction de verrouillage, mais après li-

bération des forces de mémoire de forme par suite du dépassement de la température de transformation, l'anneau lui-même qui n'est plus en position de verrouillage en raison de la réduction de

diamètre extérieur sert de butée d'avancement de la cheville dé-

placée vers l'avant sous l'effet du resort de compression et, par suite, d'élément de transfert de pression pour le déclenchement

ultérieur de la fusée alors en position d'armement.

La variante de la revendication 4 présente notamment

l'avantage de dimensions radiales réduites du dispositif de dé-

verrouillage pour le second élément de sûreté tout en présentant une sécurité de fonctionnement accrue, du fait que, non seulement un élément d'avancement doit être libéré par un déverrouillage à action radiale, mais le raccourcissement axial du dispositif de

déverrouillage en matière à mémoire de forme déclenche directe-

ment le mouvement axial soumis à l'action d'un ressort aux fins d'armement.

Une variante, qui consiste à introduire le piston à ré-

trécissement axial à l'intérieur du second système de sûreté, non seulement pour déclencher son déverrouillage, mais aussi pour

appliquer la force de déverrouillage elle-même, présente l'avan-

tage supplémentaire extrêmement important du point de vue de la

technique de sécurité (en conformité avec les accords de normali-

sation de l'Otan sur les directives et caractéristiques générales de construction pour la sécurité des systèmes d'amorçage des munitions) de ne plus nécessiter pour le déverrouillage du second

élément de sûreté de dispositif qui contient l'énergie emmagasi-

née sous forme d'un ressort tendu après un déverrouillage partiel

provoqué par le tir ou même en position de sûreté de la fusée.

En effet, les forces du réseau cristallin libérées lorsque la température de transformation est dépassée, qui entraînent une déformation, sont alors utilisées directement pour déclencher le passage de la capsule détonante sur la ligne d'amorçage, ou bien elles peuvent même, dans le cadre de cette variante de l'invention (par exemple par déclenchement de mouvement de torsion au cours

de la transformation à mémoire de forme) être utilisées directe-

ment pour faire passer la capsule détonante sur la ligne d'amor-

çage. Il est connu en soi par le brevet allemand No 1 578 496, pour chauffer l'élément de structure correspondant du dispositif de déverrouillage pendant le parcours libre du projectile, de laisser le courant d'air soumis à la pression dynamique pénétrer dans la zone de la partie antérieure de la fusée sous sa surface

latérale en forme de tronc de cône creux et de le laisser ressor-

tir à travers cette paroi, après qu'il ait parcouru des canaux de guidage D'autres variantes de l'invention permettent une sûreté propre d'un projectile pourvu d'une fusée de ce type,

lorsque de tels canaux de guidage servant à l'activation thermi-

que du dispositif de déverrouillage du second élément de sûreté ne sont libérés pour le passage de l'air que lorsqu'ils sont libérés en raison du tir, donc au cours du déverrouillage du

premier élément de sûreté.

On peut en particulier, de façon appropriée dans le contexte de cette mesure de sûreté supplémentaire, prévoir en variante de placer l'élément de structure de déverrouillage du second système de sûreté, constitué par une matière à propriétés de mémoire de forme (métal à mémoire) dans la fusée en l'isolant thermiquement par une enveloppe d'air stationnaire et de ne le raccorder thermiquement qu'en raison de l'accélération de tir (par exemple au cours de l'ouverture des canaux de guidage de l'air) à des récepteurs thermiques ou des coupleurs thermiques, de façon qu'un simple échauffement environnant de la fusée, qui est en soi protégée, (par exemple, en raison de la combustion d'un dépôt) ne puisse encore entraîner l'échauffement critique à la température de transformation et que, de ce fait, dans tous les cas, le second élément de sûreté réagissant à la chaleur

reste à coup sûr verrouillé jusqu'à ce que se produise une accé-

lération de tir (déverrouillage du premier élément de sûreté).

Selon une variante, on peut aussi utiliser en même temps avantageusement le dispositif de sûreté selon l'invention, dans le cas de munitions à autodestruction (par exemple des munitions d'exercice ou des munitions à utiliser sur des cibles volantes),

pour déclencher le dispositif de déverrouillage de l'autodestruc-

tion en fonction du temps après que la fusée ait pris la position

d'armement et, par suite, déclencher l'autodestruction pour neu-

traliser la munition Ce couplage fonctionnel à la position d' armement de la fusée par ajustement de la ligne d'amorçage est effectué de façon appropriée par un montage thermique série, ce qui garantit que la destruction automatique ne peut avoir lieu qu'une fois parcourue la distance de la sûreté de bouche, donc

au cours du parcours libre du projectile à une distance non-

critique du canon de tir.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront de la description détaillée qui va suivre d'exemples

d'exécution préférés non limitatifs, en regard du dessin annexé

qui en sont des représentations simplifiées de façon à faire res-

sortir l'essentiel, pour l'élément de structure en matière à

mémoire de forme du second élément de sûreté et pour un déclen-

chement éventuel de l'autodestruction en considération des déformations utilisées et de la géométrie de la structure, les

propositions de solution représentées sur le dessin ne consti-

tuant essentiellement que des exemples de principe qui peuvent subir de nombreuses variantes géométriques, en particulier selon les propriétés d'échauffement dans le courant d'air soumis à la

pression dynamique et selon les propriétés de transfert thermi-

que Sur le dessin annexé: La Fig 1 représente en coupe longitudinale axiale une munition (ici stabilisée par rotation), avec fusée, mais sans charge propulsive;

La Fig 2 représente une fusée à dispositif de déverrouil-

lage à bague de serrage à déclenchement thermique de son second élément de sûreté, dans le caps de la libération du courant d'air à partir du premier élément de sûreté, en position de sûreté;

La Fig 3 représente la fusée de la Fig 2, après déclen-

chement du premier élément de sûreté; La Fig 4 représente la fusée selon les figures 2 et 3, après déverrouillage de son second élément de sûreté; La Fig 5 représente, en variante de la fusée des figures

2 à 4, une fusée à dispositif de déverrouillage à piston rétré-

cissable pour son second élément de sûreté, en position de sûreté de la fusée; La Fig 6 représente l'incorporation du dispositif de déverrouillage avec un élément de structure en métal à propriétés de mémoire de forme dans le second élément de sûreté d'une fusée selon la Fig 5; La Fig 7 représente, en variante du mode d'exécution du second élément de sûreté selon les figures 2 ou 5, une fusée qui ne nécessite pas à l'intérieur de son second élément de sûreté

de force de ressort pour le déverrouillage de libération des li-

gnes d'amorçage, en montage thermique en série pour le second élément de sûreté; La Fig 8 représente la fusée de la Fig 7, lorsque le second élément de sûreté est déverrouillé, mais que l'organe de déclenchement de l'autodestruction n'est pas encore déverrouillé; La Fig 9 est une représentation de détail agrandie d'une partie des figures 7 et 8, mais lorsque l'organe de déclenchement

de la destruction automatique est déverrouillé.

La Frg 1 représente en coupe axiale un projectile 1 dans l'ouverture frontale 2 duquel es; introduite une fusée détonatrice -ou fusée d'aimorçage 3 Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un projectile explosif, donc d'une enveloppe de projectile 5 remplie pratiquement entièrement d'explosif 4,qui doit être pourvu, pour le tir du projectile 1, derrière une bande de guidage 6 pour engendrer le moment de stabilisation au cours de l'avancement à travers un canon pourvu d'une rayure

correspondante, d'une douille de charge propulsive.

Lorsque le système d'amorçage est déverrouillé, donc en position d'armement, un mécanisme de déclenchement 7 réagissant par exemple à l'approche de la cible ou au choc provoque le percement d'une capsule détonante 8 qui amorce elle-même une charge-relais 9, pour enflammer l'explosif 4 et, par suite, déclencher dans la cible l'effet d'éclats de l'enveloppe 5 et

la déflagration des gaz de l'explosif.

Pour que l'explosif 4 ne s'enflamme pas dès la manipu-

lation du projectile 1 avant le tir ou au moment du tir ou bien immédiatement après, on munit la fusée 3 d'un dispositif de sûreté 10 polyvalent qui ne permet à la chaîne d'action de la fusée d'agir par l'intermédiaire de la capsule détonante 8 et de la charge relais 9 sur l'explosif 4 que lorsqu'au moins

deux phénomènes physiques mutuellement indépendants liés à l'en-

vironnement montrent que le tir du projectile 1 dans le canon (non représenté sur le dessin) a eu lieu et que le projectile 1 a aussi quitté l'embouchure du canon et a parcouru un trajet de

sûreté garantissant la sécurité de bouche du canon avant.

On a représenté sur la Fig 2 en détail un dispositif de sureté de ce genre 10 On y utilise, comme premier élément de sûreté 11 garantissant la sûreté du tir et du canon ce que l'on appelle un système à double cheville de recul 12, qui, en position de sûreté (Fig 2) bloque d'abord un levier pivotant 13 En position de sûreté, le levier pivotant 13 est accouplé par concordance de forme à un manchon de verrouillage 15 qui

attaque le rotor 14 ou un composant qui lui est lié, pour empê-

cher d'abord le rotor 14 de venir se placer dans la ligne d' amorçage décrite A l'intérieur du manchon de verrouillage 15 passe le percuteur 16 qui empêcherait également le rotor 14 de passer en position d'armement, lorsque la fusée 3 est en position

de sûreté.

Lorsqu'on tire le projectile 1 à partir d'un canon, l'accélération forte et persistante sous l'effet de la charge propulsive a pour effet que le premier élément de sûreté 11 per- met un armement partiel de la fusée 3, la première cheville 17 du système double 12 revenant d'abord en raison de son inertie contre l'action d'un ressort 18, une bille de blocage 19 étant libérée là-dessus, tandis que la seconde cheville 20 peut aussi revenir contre l'action d'un ressort 21 et retire une broche de blocage 22 du levier pivotant 13 qui, sous l'action (Fig 3) d'

un ressort de pivotement 23, se libère du manchon de verrouil-

lage 15 Comme le montre la Fig 3, il quitte la position de blocage du rotor 14 pour rejoindre une butée 25 sous l'action d'un ressort 24, rotor qui ensuite n'est empêché de passer sur la ligne d'action d'amorçage que par le contact du percuteur 16

qui subsiste.

Avec cette libération, due au tir, du manchon de verrouil-

lage 15 par le premier élément de sûreté 11, la surface de fond 26 d'une partie antérieure de forme tronconique 27 de la fusée est écartée d'une surface étanche 28 pour libérer des ouvertures

de sortie 29 de canaux de guidage de l'air 30 qui partent incli-

nés par rapport à l'axe longitudinal 31 de la fusée (Fig 4) d' une chambre de distribution 32, décalés mutuellement en azimut, traversent la partie antérieure tronconique 27 de la fusée Dans la surface frontale tronconique 33 sont formées des ouvertures 34 par lesquelles, au cours de la course libre du projectile 1 en dehors du canon, de l'air peut, sous l'action de la pression dynamique, pénétrer dans la chambre de distribution 32, pour s'écouler alors par les canaux de guidage 30 et ressortir à la

surface de fond tronconique 26.

Dans cette partie antérieure tronconique 27 de la fusée

le percuteur 16, pouvant se déplacer dans le manchon de verrouil-

lage 15 et, par suite, coaxialement par rapport à cette partie antérieure 27, est sous l'action d'un ressort 35 appuyé vers la pointe de la fusée (surface frontale tronconique 35), le plateau

d'appui 36 d'une fixation de percuteur 37 étant, avec interposi-

tion d'une bague radiale 38 en contact avec la surface latérale

extérieure tronconique 39 contre un épaulement d'appui périph C,-

rique 40.

La bague 38 se trouve dans la zone de la chambre de distribution 32 sur le trajet du courant d'air à la pression dynamique entrant par les ouvertures 34 et quittant de nouveau les canaux de guidage 30 par les ouvertures de sortie 29, de sorte qu'il se produit au cours du trajet libre du projectile 1 propulsé rapidement un échauffement fort et rapide de la bague de serrage 38 en raison du frottement de l'air le long de la

surface latérale extérieure 39.

La bague de serrage radiale 38 joue le rôle d'un dispo-

sitif de déverrouillage 41 d'un second élément de sûreté 42 au moyen duquel la chaîne d'amorçage pour la position d'armement est déverrouillée sous l'influence de la chaleur de frottement de l'air qui se dégage sur la bague 38 au cours de la trajectoire libre du projectile Pour cela, le dispositif de déverrouillage 41 sous la forme de la bague 38 comporte une matière qui subit brusquement une déformation prédéterminée lorsqu'une température définie est dépassée, dans le cas présent une contraction radiale à un diamètre extérieur inférieur Il convient particulièrement

d'utiliser pour cela la matière à mémoire de forme décrite pré-

cédemment (les alliages dits "à mémoire") qui, lorsqu'une tempé-

rature de transformation est dépassée, dégage des forces liées au réseau cristallin qui obligent ce corps à reprendre une forme géométrique antérieure Cette déformation (la contraction radiale de la bague 38) se produit pratiquement instantanément lorsque la température de transformation est dépassée, du fait que la bague 38 à surface latérale extérieure cônique 39 présente, par rapport

à son volume, une surface extérieure efficace exposée à l'échauf-

fement de frottement de l'air importante, et qu'il n'apparaît

donc dans la bague 38 que de faibles différences de température.

La sécurité de manipulation, la sécurité dans le canon et la sécurité de bouche de la fusée 3 est donc garantie par le fait que le premier élément de sûreté 11 n'est déclenchée qu'à la suite de l'accélération de tir dans le canon et ce n'est alors

que par la libération des ouvertures de sortie 29 (donc par l'a-

vancement du manchon de verrouillage 15 avec la partie antérieure 27 de la fusée qui y est fixée, libéré par le levier pivotant 13 que le second élément de sûreté devient prêt à fonctionner, il élément dont le dispositif de déverrouillage 41 ne se déclenche qu'après suffisamment de temps de parcours libre du projectile pour le chauffage de la matière à mémoire de forme, la bague 38 se contractant à un diamètre tel que le ressort tendu 35 peut la faire avancer dans l'intervalle entre les épaulements 40 jusqu' au contact avec une plaque ou surface de rebondissement 43 Par suite, le percuteur 16 quitte l'ouverture de blocage du rotor

de la capsule détonante 14 qui peut alors, dans le cas de pro-

jectiles stabilisés par rotation 1 sous l'effet de la force cen-

trifuge et de projectiles à ailettes 1 sous l'action d'une force emmagasinée telle que, par exemple, celle des ressorts pivotants 23 au moyen du levier pivotant 13, passer sur la ligne d'amorçage,

de sorte que la fusée 3 est alors en position d'armement (Fig 4).

Le percuteur 16 est alors appuyé axialement directement sur la surface de rebondissement 43 par son plateau d'apnui 13 et la bague 38 contractée, de sorte que, lorsque la zone antérieure de la fusée 3 heurte une cible, le percuteur 16 amorce la capsule explosive 8 se trouvant devant sa pointe en raison du pivotement

du rotor 14 (voir Fig 1) et, par son intermédiaire, la charge-

relais ou charge de transfert 9 et, par suite, la charge d'explo-

sif du projectile 1.

On utilise donc, comme l'exigent les prescriptions de sécurité correspondantes, deux critères d'environnement entrant en activité indépendamment l'un de l'autre à partir du tir du

projectile 1, pour ne mettre le projectile 1 en position d'arme-

ment qu'après le parcours d'une distance de sécuritéde bouche le long

de 1 'arme Le second critère de sécurité de cette position d'arme-

ment est le dépassement d'une température définie, relativement élevée, qui n'est pratiquement provoquée qu'au cours du vol libre du projectile en raison de l'effet de pression dynamique de l'air

parcourant les canaux de guidage 30, ces canaux de guidage n'é-

tant somme toute libérés pour le passage de l'air que lorsque le premier élément de sûreté il a été déclenché sous l'effet du tir. L'intervalle de temps s'écoulant jusqu'au déverrouillage du second élément de sûreté 42 peut être déterminé, non seulement par le choix de la matière et, par suite, de la donnée initiale de la température de transformation correspondante pour le dispositif de déverrouillage 41 en forme de bague de serrage 38, mais aussi notamment par l'épaisseur de paroi de la bague de serrage, donc

par le temps de pénétration de la chaleur dégagée par le frotte-

ment de l'air de la surface latérale extérieure 39 à l'intérieur de la matière, jusqu'à ce que la température de transformation

ait été dépassée sur toute la structure Le temps de déverrouil-

lage lui-même, donc par exemple un passage progressif ou brusque de l'appui chargé par ressort du plateau 36 de la fixation du percuteur de l'épaulement 40 à la surface de rebondissement 43

peut être déterminée de par la construction dans de larges limi-

tes par la géométrie de la paroi extérieure de la bague rétrécis-

sable 38. Il peut être avantageux pour la construction de choisir

une géométrie aussi simple que possible pour l'élément fonction-

nel constitué par un alliage à mémoire Dans l'exemple d'exécu-

tion de la Fig 5, l'élément fonctionnel central commandé par la chaleur, destiné au dispositif de déverrouillage 41, est, en conséquence, constitué par un piston rétrécissable 44 encastré axialement au voisinage de la chambre de distribution du courant d'air 32 entre deux récepteurs thermiques 45, 46 en cuivre ou en une autre matière conduisant bien la chaleur, sous l'action d'un ressort de déverrouillage 35 Le récepteur antérieur 45 s'appuie directement, par une couche isolante 47, contre la surface de rebondissement 43 et, pour-le passage de l'air des ouvertures aux canaux de guidage 30-décalés par rapport à elles, postérieurement

contre le piston rétrécissable 44 par un bord périphérique à den-

telure en couronne (voir Fig 6) Le récepteur thermique 46 se trouvant à l'opposé au contact du piston 44 présente, en face de ce bord 48, une gorge 49, pour conférer des zones de pression

axiale définies au piston 44.

Lorsque l'échauffement, provoqué par l'écoulement d'air,

des récepteurs thermiques 45, 46 et, par suite du piston rétrécis-

sable 44, est suffisant pour que la température de transformation liée à la matière soit dépassée (lorsqu'auparavant, comme dans la

description donnée en regard de la Fig 2, le premier élément de

sûreté 11 a soulevé la partie antérieure 27 de la fusée pour li-

bérer les ouvertures de sortie 29 des canaux de guidage), le piston rétrécissable 44 voit sa longueur axiale (épaisseur du disque) diminuer pratiquement instantanément, de sorte que, sous

l'action du ressort de déverrouillage 35, comme dans la descrip-

tion donnée en regard de la Fig 4, le percuteur 16 sort aussi du rotor 14 de la capsule détonante (en constituant une seconde butée) et ce dernier passe sur la ligne de position d'armement,

pour être amorcé par le percuteur 16 rétracté lors de la rencon-

tre de la partie antérieure 27 de la fusée et de la cible.

Dans les exemples d'exécution décrits précédemment, con-

cernant un dispositif de sûreté 10 selon l'invention, la sécurité

dans le canon et de bouche, ainsi que du dépôt (contre la combus-

tion de dépôt également) est certes garantie, du fait que ce n'est qu'après l'activation due au tir du premier élément de

sûreté 11 que le second élément de sûreté 42 entre en fonction-

nement et qu'au bout d'une durée de parcours libre suffisamment longue que son dispositif de déverrouillage 41 à destination de la position d'armement de la chaîne d'amorçage est déverrouillé, mais, il n'est fondamentalement pas souhaitable, eu égard aux normes de sécurité visées, que la fonction de préparation et la fonction de déverrouillage en liaison avec l'activité du second élément de sûreté 42 soient, même dans des conditions de stockage, sous l'influence d'un accumulateur d'énergie précontraint sous la forme du ressort de levage 24 ou du ressort de déverrouillage 35. Dans la variante d'exécution du dispositif de sûreté selon l'invention conforme aux figures 7 et 8, la mise en action du second élément de sûreté 42 n'est donc pas indirecte, sur la

base de l'accélération de tir (en fait par déverrouillage du blo-

cage d'un ressort de levage 24, cf Fig 3), mais au contraire un élément de cisaillement 50 est alors également parallèlement au fonctionnement provoqué par l'accélération du premier élément de sûreté 11, directement rompu, aussi en raison de l'accélération de tir, élément qui, dans la position de sûreté de la fusée 3, maintient encore un coupleur thermique en forme de tronc de

cône creux 51, constitué par une matière conduisant bien la cha-

leur, thermiquement séparé du dispositif de déverrouillage 41 (voir la Fig 7) Dans cette position de sûreté, le coupleur

thermique 51 est, par sa paroi extérieure cônique 52, intérieu-

rement en contact avec la paroi intérieure en forme de tronc de cône creux 53 de la fusée de telle façon que les ouvertures de passage de l'air 53 qui y sont formées dans la fusée 3 sont d'abord obturées La zone cônique située devant la pointe 55 de la fusée, avec une ouverture d'entrée d'air 56 au centre de la surface frontale tronconique 33 est de préférence également d'abord bloquée dans la position de sûreté de la fusée 3, en

fait par une barrière d'écoulement 57 qui est introduite coaxia-

lement avec concordance de forme dans la zone antérieure à ré-

trécissement cônique de la surface latérale 58 de la pointe de

la fusée.

Le dispositif de déverrouillage 41 comporte alors un barreau en une matière à mémoire de forme ajustée de façon que,

lorsque, la température de transformation est dépassée, sa lon-

gueur subisse un raccourcissement considérable A l'intérieur du coupleur thermique en forme de cône creux 51, ce dispositif de déverrouillage 41 est fixé à un récepteur thermique tronconique 59, solidaire de la fusée et en appui notamment axial Dans le prolongement postérieur (par rapport au sens de parcours d'un

projectile avec cette fusée 3), le percuteur 16 est fixé au dis-

positif de déverrouillage 41.

En raison de l'accélération due au tir de la fusée 3, non seulement il se produit un déverrouillage partiel du rotor 14 de la capsule détonante (par exemple au moyen d'un premier élément de sûreté 11 selon les figures 2 et 3, non représenté en détail sur les figures 8 et 9), mais aussi en même temps un retour à l'état initial du coupleur thermique 51 avec fracture de l'élément de cisaillement 50 (réalisé par exemple sous la

forme d'une cheville de cisaillement ou d'une bague de cisaille-

ment), de sorte que (Fig 8) le coupleur thermique 51 se place

par sa surface latérale intérieure sur la surface latérale exté-

rieure du récepteur thermique 59 et libère, en raison de ce déplacement axial par rapport à la paroi intérieure 53 de la fusée, les ouvertures de passage de l'air 54, ainsi qu'un canal de guidage en forme d'aire latérale de cône 30 En même temps, en raison de l'accélération de tir, la barrière d'écoulement

tronconique 57 recule, pour libérer également à sa surface laté-

* rale extérieure un canal de guidage 30 en forme d'aire latérale de cône aboutissant à une ouverture d'entrée d'air 56, jusqu'à ce qu'elle entre par sa surface de base 60 en contact, par

l'intermédiaire d'une couche isolante 61, avec la surface fron-

tale du coupleur thermique 51 et, sollicité par la pression dynamique, l'appuie encore plus fortement contre lerécepteur

thermique cônique 59.

Tandis que, dans la position de sûreté de la Fig 7, l'intervalle d'air en forme d'aire latérale de cône constitue une couche thermiquement isolante qui empêche que le récepteur

thermique 59 chauffe en raison de l'échauffement de l'environ-

nement, par exemple en cas de combustion du dépôt, le second élément de sûreté 42 prêt à fonctionner selon la Fig 8 garantit

par la couche isolante 61 comprise entre la barrière d'écoule-

ment 57 et le coupleur thermique 51, ainsi que par l'intervalle

d'air en forme d'aire latérale de cône suivant la paroi inté-

rieure 53 de l'amorce, qu'un simple échauffement environnant, par exemple en cas de combustion du dépôt, n'entraîne pas encore d'échauffement critique du récepteur thermique 59 et, par suite, de réaction du dispositif de déverrouillage 41 Ce n'est que l'entrée d'air sous pression dynamique dans les conditions de parcours libre, donc l'écoulement d'air le long de la paroi extérieure cônique 52, qui entraîne l'échauffement du coupleur thermique 51 et, par suite l'échauffement du récepteur thermique 59 avec cession de cette quantité de chaleur au dispositif de verrouillage 41 Lorsqu'au bout d'un certain intervalle de temps

de parcours libre la température de transformation correspon-

dant à la mémoire de forme de la matière à mémoire de ce dispo-

sitif de déverrouillage en forme de tige 41 est dépassée, que les forces de transformation liées à la structure cristalline

sont libérées avec un raccourcissement axial sensible du dispo-

sitif de déverrouillage 41, ce qui entraîne la sortie du percu-

teur 16 du rotor 14 de la capsule détonante qui est encore en-

dehors de la chaîne d'amorçage; celui-ci passe alors sur la ligne d'amorçage, sous l'action des forces d'inertie ou d'un

levier pivotant, de sorte que la fusée 3 est en position d'arme-

ment, comme on l'a décrit précédemment Lorsque la pointe 55 de

la fusée touche une cible, la barrière d'écoulement 57, le cou-

pleur thermique 51, le récepteur thermique 59 et le dispositif de déverrouillage 41 reculent axialement dans la fusée 3, de sorte que le percuteur 16 fixé au dispositif de déverrouillage 41 amorce alors la capsl Ie détonante qui est passee sur la ligne

de la chaîne d'amorçage.

Lorsque l'amorce 3 représentée sur les figures 7 et 8 doit aussi être appliquée à une munition à autodestruction qui ne doit pas être détériorée par autodestruction, il convient de monter thérmiquement en série avec le composant à mémoire se présentant sous la forme du dispositif de déverrouillage 41 un

autre élément de structure à mémoire de forme.

Selon un exemple d'exécution préféré de l'invention, on amène dans ce but, comme on l'a représenté de façon détaillée sur la Fig 9, une fixation de percuteur 37 ' en liaison à la fois mécanique et thermique avec le dispositif de verrouillage 41 dans la position de déverrouillage du support de la capsule détonante (par exemple du rotor 14) comportant une surface d'appui

62 de préférence cônique au contact d'un autre récepteur thermi-

que 63, de sorte qu'il se produit un transfert de chaleur du cou-

pleur thermique 51 échauffé par le courant d'air au cours du par-

cours libre à un autre récepteur thermique 63 par l'intermédiai-

re du récepteur thermique 59, du dispositif de déverrouillage 41, de la fixation de percuteur 37 ' et de sa surface d'appui conique 62, récepteur 63 qui est couplé thermiquement par un organe de déverrouillage 64 également en matière à mémoire Dans l'exemple de réalisation préféré représenté, il s'agit dans ce cas d'un composant en U ou en O analogue au dispositif de déverrouillage

41 représenté sur les figures 2 à 4, mais qui est à présent pré-

réglé de façon que les forces du réseau cristallin se libérant lorsque la température de transformation est dépassée entraînant

un agrandissement (élargissement) du diamètre intérieur.

Dans la position verrouillée (voir figures 7 et 8), l'or-

gane de déverrouillage 64 réalise, en raison de son faible diamè-

tre intérieur, un appui axial d'un manchon de fixation 65 d'une aiguille d'amorçage d'autocomposition pouvant pénétrer dans la capsule détonante 8 parallèlement au percuteur 16 contre la force d'un ressort d'avancement tendu 67 en appui axial, solidairement

à la fusée, à l'intérieur du récepteur thermique 63.

Lorsque l'organe de déverrouillage d'autodestruction 64 est échauffé, par l'intermédiaire de la fixation du percuteur 37

et du récepteur thermique 63, en raison du parcours libre, jus-

qu'à ce que la température de transformation soit dépassée, son diamètre intérieur augmente et il n'est plus, de ce fait, en contact avec une entaille ou (comme le montre la Fig 9) une grosseur en forme de collet du manchon de fixation 65, de sorte que le ressort d'avancement 67 tendu est libéré et fait pénétrer le percuteur d'autodestruction 66 dans la capsule détonante 8, pour rendre le projectile pourvu de la fusée 3 inoffensif en

cours de parcours sous l'effet de l'autodestruction.

Ce montage thermiquement en série des deux éléments de déverrouillage 41, 65 garantit que le dispositif de destruction automatique peut entrer en fonction au moment et seulement au

moment o, sous l'effet de l'accélération de tir, le second élé-

ment de sûreté 42 est devenu prêt à fonctionner et o, sous l'effet du parcours libre, la chaîne d'amorçage est passée en position d'armement, mais o d'autre part, au bout d'un temps de parcours prédéterminé par construction, il n'y a pas encore eu de déclenchement de la fusée provoqué par le coup au but Cet autre intervalle de temps de parcours libre après le parcours de la zone de sécurité de bouche, donc après le passage en position d'armement de la fusée 3, peut être déterminé par construction dans de larges limites par le couplage thermique de l'élément à mémoire échauffé en premier avec l'élément en mémoire échauffé en second, et par la caractéristique d'échauffement déterminée par la conformation du second élément à mémoire se présentant

sous la forme de l'organe de déverrouillage 64 lui-même.

Dans le cadre de l'invention, on peut utiliser, selon

l'invention, un composant en matière à mémoire pour déverrouil-

ler le second élément de sûreté et/ou un dispositif d'autodes-

truction, éventuellement en même temps pour faire passer la fusée en position dkarmement ou pour amorcer l'autodestruction, mais

aussi dans des projectiles dont la construction et/ou la fai-

blesse de la vitesse de parcours libre ne permet pas de réaliser le chauffage de la zone définie d'un dispositif de sûreté logé dans la pointe du projectile, comme par exemple dans le cas de munitions à charge creuse antiblindées à post-combustion Dans

ce cas, la fusée est placée dans le projectile derrière la char-

ge de matière explosive, de sorte que l'effet thermique devant

déverrouiller le second élément de sûreté peut avoir lieu pen-

dant la phase de parcours libre du projectile à partir de la chambre de combustion du dispositif de post-combustion placé en

arrière, par exemple dans un empennage.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1 Dispositif de sûreté pour fusée de projectile compor-

tant un premier élément de sûreté assurant un déverrouillage partiel sous l'influence de l'accélération de tir et un second dispositif de sûreté permettant à la chaîne d'amorçage, compre-

nant la capsule détonante et la charge-relais de passer en posi-

tion d'armement, et comportant un dispositif de déverrouillage subissant l'action de la chaleur de frottement due à la pression

dynamique de l'air au cours du parcours libre du projectile.

Caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage ( 41) com-

porte un élément de structure constitué par une matière qui subit brusquement une déformation prédéterminée définie lorsqu'une

température définie est dépassée.

2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage ( 41) comporte un élément de structure en une matière à mémoire de forme ("métal à mémoire") qui libère des forces de déformation du réseau cristallin à la

suite du dépassement de sa température de transformation.

3 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage

( 41) comporte, comme élément de structure thermiquement déforma-

ble, une bague de serrage radial ( 38) qui est appuyée en direc-

tion de l'axe longitudinal ( 31) de la fusée par un ressort de

déverrouillage ( 35) contre un épaulement d'appui ( 40).

4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage

( 41) comporte, comme élément de structure thermiquement déforma-

ble, un piston axialement rétrécissable ( 44) qui est appuyé axia-

lement dans la partie antérieure ( 27) de la fusée par un ressort

de déverrouillage ( 35).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications

1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de déverrouillage ( 41) comporte comme élément de structure thermiquement déformable, un tirant d'ancrage ( 70) accroché dans la partie antérieure ( 27) de

la fusée.

6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que l'élément de structure ther-

miquement déformable est disposé dans la zone de canaux de guidage de courant d'air sous pression dynamique ( 30) formés dans la partie antérieure ( 27) de la fusée, qui sont fermés dans la position de sûreté de la fusée ( 3) et peuvent être libérés par

le premier élément de sûreté ( 11), sous l'effet de-l'accéléra-

tion de tir. 7 Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les canaux de guidage ( 30) débouchent dans la surface de

fond ( 26) d'une partie antérieure ( 27) pouvant avancer axiale-

ment sur la fusée ( 3).

8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte dans la partie antérieure ( 27) de la fusée au moins une fermeture (coupleur thermique ( 51); barrière d'écoulement ( 57)) libérant les canaux de guidage du courant d'air sous pression dynamique ( 30) sous

l'effet de l'accélération de tir.

9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte dans la partie antérieure ( 27) de la fusée un

coupleur thermique ( 51) protégeant, sous l'effet de l'accéléra-

tion de tir, le couplage thermique entre les canaux de guidage

de l'écoulement d'air sous pression dynamique ( 30) et le dispo-

sitif de déverrouillage ( 41).

Dispositif selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que l'on peut coupler thermique-

ment à l'élément de structure thermiquement déformable du dis-

positif de déverrouillage ( 41) du second élément de sûreté ( 42) un organe de déverrouillage a autodestruction ( 64) qui subit

une déformation de déverrouillage prédéterminée lorsqu'une tem-

pérature de transformation du réseau cristallin pouvant être

prédéterminée de façon définie est dépassée.