FR2559592A1 - Single-fibre optical cable and its use for guiding a missile in flight - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a single-fibre optical cable. The optical fibre 2 is successively protected by a thick plastic covering 3, a tube 4 made from plastic, textile reinforcing elements 7, which are placed along and embedded in a composite material, and an external wrapping (lapping) layer 9. Application to the guiding of a missile, in flight, over several kilometres. <IMAGE>

Description

CABLE OPTIQUE MONOFIBRE ET SON UTILiSATION OPTICAL CABLE single fiber and its use
AU GUIDAGE D'UN ENGIN VOLANT GUIDE TO A FLYING MACHINE
La présente invention concerne un câble optique monofibre utilisé pour le guidage d'un engin volant. The present invention relates to a single fiber optic cable used for guiding a flying craft.

On sait que le guidage d'un engin volant tel que par exemple un misslle peut être effectué au moyen de signaux électriques transmis par un cable soit unifilaire avec un conducteur en acier soit bifilaire avec deux conducteurs en cuivre. It is known that guiding a flying object such as for example a misslle can be performed by means of electrical signals transmitted by a single-wire cable is a steel wire or conductor with two copper conductors. Ce type de câble métallique est enroulé sur une petite bobine, de diamètre égal par exemple à dix centimètres, qui est embarquée dans l'engin volant, ce dernier étant lancé à partir d'un poste de départ terrestre auqueJ est attachée l'une des extrêmités du cible bobiné.Ainsi, une fois l'engin lancé et au fur et à mesure du vol de celuici, le câble se déroule pour se déposer sur le sol sans y être tratné, Je guidage de I'engin étant assuré par des signaux électriques véhiculés par le cable et émis par le poste de départ. This type of wire rope is wound on a small spool, of equal diameter, for example to ten centimeters, which is embedded in the flying vehicle, the latter being launched from a terrestrial switchyard auqueJ is attached to one of bobiné.Ainsi ends of the target, once the missile launched and as theft of the latter, the cable is held to be deposited on the ground without being trolling, I I'engin guiding being ensured by signals Power carried by cable and issued by the departure station.

D'autre part, pour permettre à l'engin volant dit filoguidé d'aller le plus loin possible, il est nécessaire que le bobinage du câble soit conçu de telle façon que dans un volume donné, il y ait le maximum de longueur de fil pour un minimum de poids, c'est-dire que le fil utilisé doit etre le plus mince et le plus léger possible. On the other hand, to allow the missile said filoguidé to go as far as possible, it is necessary that the cable coil is designed so that in a given volume, there is the maximum length of wire for a minimum of weight, that is, that the wire used must be the thinnest and lightest possible. Or, un câble métallique unifilaire ou bifilaire ne remplit pas de façon satis@aisante ces conditions en raison de son poids relativement eleve, limitant des lors la portée de l'engin volant. However, a single-wire or bifilar cable does not meet so satis @ aisante these conditions because of its relatively high weight, limiting upon the scope of the aircraft.

Ainsi qu'il est connu, une fibre optique constitue un support de transmission qui présente de nombreux avantages, et notamment un poids très réduit, permettant ainsi de satisfaire aux conditions cidessus pour le guidage d'un engin volant. As is known, an optical fiber is a transmission medium which has many advantages, including a very reduced weight, thereby satisfying the conditions above for guiding a flying craft.

Toutefols, l'utilisation d'une fibre optique comme support de transmission de signaux de guidage d'un engin volant présente un certain nombre de difficultés liées à la fragilité de la fibre et à sa sensibilité aux contraintes mécaniques. Toutefols, the use of an optical fiber as a transmission medium guide signals of a flying machine presents a number of difficulties related to the fragility of the fiber and its sensitivity to mechanical stresses. En effet, lors du guidage de "engin par la fibre optique, la résistance mécanique de cette dernière n'est pas suffisante pour subir, sans se casser, les efforts de traction longitudinale ainsi que les efforts de frottement au cours du dévidage de la fibre. Indeed, when the guide "device by the optical fiber, the mechanical strength thereof is not sufficient to sustain, without breaking, the longitudinal tensile forces and the friction forces during the unwinding of the fiber .

Ainsi, il s'avère nécessaire de protéger suffisamment la fibre pour éviter toute rupture de celleci. Thus it is necessary to sufficiently protect the fiber to avoid breaking the latter. Cependant, une autre difficulté réside dans Je fait que la protection de la fibre par une mise sous gaine crée des contraintes de compression et des microcourbures qui provoquent une détérioration de ses caractéristiques de transmission optique (notamment atténuation). However, another difficulty is that I protect the fiber by a power-sheath creates compressive and microbending that cause a deterioration in its optical transmission characteristics (including mitigation).

La présente invention a pour but de remédier à ces difficultés en proposant un câble optique monofibre pour le guidage d'un engin volant, qui est entièrement satisfaisant sur le plan protection de la fibre vis-à-vis des diverses contraintes mécaniques, et qui présente de bonnes caractéristiques optiques pour la transmission des signaux de guidage de J'engin Jors de son vol. The present invention aims to address these challenges by offering a single fiber optical cable for guiding a flying machine, which is fully satisfying the protection plan vis-à-vis the various fiber mechanical stress, and presents good optical characteristics for the transmission of guidance signals of I gear Jors of its flight.

A cet effet, l'invention a pour objet un câble optique à une fibre optique, caractérisé en ce qu'il comporte successivement autour de la fibre: To this end, the invention relates to an optical cable to an optical fiber, characterized in that it comprises in succession around the fiber:
- un revêtement épais d'un matériau plastique à bas module d'élasticité; - a thick coating of a plastic material with a low modulus of elasticity;
- un tube protecteur en matériau plastique résistant à la compression et à la flexion; - a protective tube made of plastic material resistant to compression and bending;
- une couche d'éléments textiles de renfort à la traction disposés autour du tube. - a layer of textile reinforcing elements arranged in tension around the tube. protecteur, placées en long et noyés dans un matériau composite constitué d'un liant et d'un plastifiant ; protective, placed longitudinally and embedded in a composite material comprising a binder and a plasticizer; et and
- un guipage de protection autour de la couche d'éléments de renfort. - a protective wrapping around the layer of reinforcing elements.

L'invention vise également une utilisation du câble optique selon l'invention au guidage d'un engin volant. The invention also provides a use of the optical cable according to the invention for guiding a flying craft.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention appa rateront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels: Other features and advantages of the invention will miss appa better in the detailed description which follows and refers to the accompanying drawings given by way of example and in which:
- la figure I représente une vue en section droite du câble monofibre selon un mode de réalisation de l'invention ; - Figure I is a cross-sectional view of the single fiber cable according to one embodiment of the invention; et and
- la figure 2 représente une vue en section droite d'une variante du cable selon l'invention. - Figure 2 shows a cross section view of a variant of the cable according to the invention.

Suivant un exemple de réalisation, et en se reportant à la figure 1, on a représenté en 1 un cable optique monofibre, conforme à l'invention, et utilisé pour Je guidage d'un engin volant tel que par exemple un missile pouvant atteindre une vitesse de l'ordre de 270 mjs et ayant une portée de plusieurs kilornètres. According to an exemplary embodiment, and referring to Figure 1, there is illustrated in 1 a single fiber optical cable, according to the invention, and I used for guiding a flying object such as for example a missile up to a speed of the order of 270 SYM and having a range of several kilornètres.

Pour réaliser le guidage de l'engin, le câble optique est enroulé sur une bobine qui est embarquée dans engin avec 'une des extrémités du bobinage fixée au poste de lancement terrestre de l'engin. To guide the craft, the optical cable is wound on a coil which is embedded in gear with one end fixed to the winding station of terrestrial launch of the craft.

Au fur et à mesure de la progression de l'engin une fois lancé, le cable se déroule et se dépose sur le sol sans y être traité, et transmet des signaux optiques assurant la direction de l'engin lors de son vol. As to measuring the progress of the machine once started, the cable unwinds and is deposited on the ground without being treated, and transmits optical signals providing the direction of the missile during its flight.

A titre illustratif, le cible optique selon l'invention pour un engin volant dit filoguidé, que l'on va décrire ci-après, a un diamètre inférieur à 0,80 mm et un poids inférieur à 0,50 g/m, et son atténuation est inférieure à 10 dB/km aussi bien avant que pendant le vol de l'engin. Illustratively, the optical target according to the invention for a flying craft said guided vehicle, which will be described hereinafter, has a diameter less than 0.80 mm and a weight of less than 0.50 g / m, and its attenuation is less than 10 dB / km both before and during the flight of the craft.

Sur la figure 1, le câble optique vu en section droite comporte une fibre optique 2 telle que par exemple une fibre 50/125 um du type multimode à gradient d'indice qui est protégée par une suc-cession de couches dont a combinaison donne un cable optique resistant répondant parfaitement aux divers impératifs du guidage d'un engin volant. In Figure 1, the optical cable seen in cross section includes an optical fiber 2 as for example a 50/125 um fiber of multimode graded index which is protected by a suc-transfer layer which has a combination gives resistant optical cable complies fully with various requirements of guiding a flying craft.

La fibre optique 2 est tout d'abord recouverte d'un revêtement souple épais 3 en matériau plastique à bas module d'élasticité, en @ilic@@e par exemple, ayant un diamètre égal par exemple à 0,30 mm. The optical fiber 2 is first covered with a thick soft coating 3 in plastic material with a low modulus of elasticity, in ilic @ e @@ e.g., having a diameter of for example 0.30 mm. La fibre ainsi revêtue est ensuite entourée par un tube 4 en @atièrs plastique de haut module protégeant la fibre contre les contreintes de comprassion et de flexion. The fiber thus coated is then surrounded by a tube 4 @ high modulus plastic atièrs protecting the fiber against the contreintes of comprassion and bending. Ce tube en matière plastique sufficamment rigide peut être réalisé par exemple soit en polyamide, sait en PVC, soit encore en ETFE. This sufficamment rigid plastic tube may be made for example either polyamide, PVC known or yet ETFE.

Selon un mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1, le tube protecteur 4, de diamètre extérieur égal par exemple à 0,42 mm, est placé autour du revêtement de la fibre en laissant subsister un espace libre- réduit 5 tout autour du revêtement, de sorte que la fibre revêtue présente un certain degré de liberté à l'intérieur du tube. According to a preferred embodiment shown in Figure 1, the protecting tube 4, an outside diameter for example, 0.42 mm, is placed around the fiber coating leaving a free-reduced space 5 around the coating so that the coated fiber has a degree of freedom within the tube. La structure du câble est donc du type à "fibre libre" avec un diamètre intérieur du tube très peu supérieur à celui du revêtement de la fibre, ces diamètres étant sensiblement du même ordre de grandeur. The cable structure is of type "free fiber" with an inner diameter very slightly greater than the tube of the fiber coating, these diameters being substantially of the same order of magnitude.

Autour du tube protecteur 4 est disposée une couche d'éléments textiles de renfort 7 placés en long et en nombre tel que la charge de rupture de la structure prenne une valeur donnée, par exemple au nombre de seize pour une charge de rupture d'au moins 20 daN. Around the protecting tube 4 is disposed a layer of textile elements 7 placed lengthwise reinforcing and number such that the breaking load of the structure assumes a given value, for instance sixteen in number to a tensile strength of at 20 daN. Chacun des renforts 7 est destiné à renforcer la résistance du câble à la traction tout en lui assurant une certaine souplesse et est constitué par exemple par une mêche de fibres aramides (marque Each of the reinforcements 7 is to strengthen the resistance of the pull cable while providing some flexibility and is constituted for example by a wick of aramid fibers (brand
KEVLAR). KEVLAR).

Ces renforts textiles 7 sont déposés en long en les noyant dans un matériau composite constitué d'un liant tel que par exemple du butyral de polyvinyle, modifié par un plastifiant destiné à la fois à augmenter le pouvoir adhésif du matériau et à autoriser une modification plastique du matériau, afin d'éviter toute concentration trop importante des contraintes mécaniques. These textile reinforcements 7 are deposited along by embedding them in a composite material consisting of a binder such as for example polyvinyl butyral modified with a plasticizer for both to increase the adhesion of the material and to allow a plastic modification the material, to avoid excessive concentration of mechanical stress. Ce plastifiant est par exemple un ester acide dérivé du for mal de polyvinyle. This plasticizer is eg acid ester derivative of polyvinyl for evil.

La couche de renforts 7 est protégée contre l'abrasion par un guipage ou rubanage 9 simple ou double obtenu par extrusion et réalisé soit de préférence en une matière textile telle que par exemple en soie soit en une matière plastique telle que par exemple en polypropylène ou en polyester. The reinforcing layer 7 is protected against abrasion by a wrapping or taping 9 single or double obtained by extrusion and is preferably made of a textile material such as for example silk or of a plastic material such as for example polypropylene or polyester. Le guipage est lui-même imprégné d'un liant de même nature que celui utilisé pour le matériau composite, c'est-à-dire du butyral de polyvinyle dans l'exemple choisi. The wrapper is itself impregnated with a binder of the same kind as that used for the composite material, that is to say, the polyvinyl butyral in the chosen example.

On a représenté sur la figure 2 une variante du câble optique décrit précédemment, et on a repris les mêmes références que celles sur la figure 1 pour les mêmes éléments qui remplissent les mêmes fonctions en vue des mêmes résultats. There is shown in Figure 2 a variant of the optical cable described above, and has the same references as those in Figure 1 for the same elements that perform the same functions for the same results.

Sur la figure 2, cette variante consiste à disposer de tube protecteur 4 en l'appliquant sur le revêtement 3 de la fibre optique, donc à enrober ce revêtement sans espace libre, de sorte que la fibre revêtue se trouve serrée à l'intérieur du tube. In Figure 2, this variant is to ensure a protective tube 4 by applying the coating 3 of the optical fiber, so as to coat the coating without free space, so that the coated fiber is clamped within the tube. La structure du câble selon cette variante est donc du type à "fibre serrée". therefore the structure of the cable according to this embodiment is of the "tight fiber".

Afin de servir de moyen de guidage pour un engin volant, le câble optique selon l'invention tel que représenté sur les figures 1 et 2 est enroulé à spires jointives sur une bobine, de diamètre par exemple égal à 10 cm, destinée à être embarquée dans l'engin. To serve as guide means for a flying vehicle, the optical cable of the invention as shown in Figures 1 and 2 is wound with contiguous turns onto a spool having a diameter for example equal to 10 cm, to be embedded in the machine. Ce type de bobinage à spires jointives, qui permet d'obtenir un maximum de; This kind of winding with contiguous turns, thereby obtaining a maximum; longueur de fil dans un volume donné, est accompagné d'un dépôt par pulvérisation d'un brouillard de liant, tel que par exemple du butyral de polyvinyle, fortement chargé en solvant alcoolique, du type par exemple éthanol, isopropanol ou butanol.Ce brouillard de liant fortement chargé permet d'une part de maintenir de façon uniforme et non excessive les spires les unes à côté des autres, assurant ainsi un déroulement du câble spire après spire sans formation de boucle e d'autre part d'éliminer les microcourbures excessives dues a une mauvaise répartition des éléments de renfort autour du tube protecteur. length of wire in a given volume is accompanied by a deposit by spraying a mist of binder, such as for example polyvinyl butyral, heavily loaded in an alcoholic solvent of the type for example ethanol, isopropanol or fog butanol.Ce highly loaded binder allows on one hand to maintain uniform and not excessively the turns adjacent to each other, thus ensuring an unwinding of the coil after winding without cable loop forming an other hand, to eliminate excessive microbending due to poor distribution of the reinforcing members around the protective tube.

On notera que le guipage exterieur du câble permet de protéger celui-ci également contre les efforts d'arrachement lors du dév@dage du câble, de sorte que la transmission optique des signaux de guidage de l'engin ne s'en trouve par affectée. Note that the cable outside wrapping to protect it against the tear also when the cable dage @ Dev efforts, so that the optical transmission of the device the guide signals is thereby affected by .

On a done réalisé se@on l'invention un câble optique parfaitement apte à transmettre des signaux optiques de guidage d'un engin volant sur plusieurs kilomètres. Was therefore carried out to @ the invention is an optical cable perfectly adapted to transmit optical signals for guiding a flying craft several kilometers.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et comprend tous les équivalents Of course, the invention is not limited to the described and illustrated embodiments and includes all equivalents
techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si cellesci sont effectuées selon l'esprit de l'invention et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. techniques means described and their combinations if cellesci are made in the spirit of the invention and implemented in the context of the following claims.

Claims (9)

    REVENDICATIONS
  1. 1. Câble optique à une fibre optique, caractérisé en ce qu'il comporte successivement autour de la fibre (2): 1. An optical cable to an optical fiber, characterized in that it comprises in succession around the fiber (2):
    - un revêtement épais (3)d'un matériau plastique à bas module d'élasticité; - a thick coating (3) of a plastic material with a low modulus of elasticity;
    - un tube protecteur (4) en matériau plastique résistant à la compression et à la flexion; - a protective tube (4) of plastics material resistant to compression and bending;
    - une couche d'éléments textiles (7) de renfort à la traction disposés autour du tube protecteur, placés en long et noyés dans un matériau composite constitué d'un liant et d'un plastifiant ; - a layer of textile elements (7) of reinforcing strength arranged around the protective tube placed longitudinally and embedded in a composite material comprising a binder and a plasticizer; et and
    - un guipage (9) de protection autour de la couche d'éléments de renfort. - a wrapper (9) of protection around the layer of reinforcing elements.
  2. 2. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube protecteur (4) est placé autour du revêtement (3) de la fibre en laissant subsister un espace libre réduit (5) tout autour du revêtement, de sorte que la fibre revêtue se trouve libre à l'intérieur du tube. 2. Cable according to claim 1, characterized in that the protective tube (4) is placed around the coating (3) of the fiber leaving a reduced free space (5) around the coating so that the coated fiber is free inside the tube.
  3. 3. Câble selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube protecteur (4) est placé autour du revêtement (3) de la fibre en étant appliqué sur ceiuisi, de sorte que la fibre revêtue se trouve serrée à J'intérieur du tube. 3. Cable according to claim 1, characterized in that the protective tube (4) is placed around the coating (3) of the fiber being applied on ceiuisi, so that the coated fiber is clamped within the tube I .
  4. 4. Cable selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments de renfort (7) sont constitués chacun d'une mêche de fibres aramides. 4. Cable according to one of claims 1 to 3, characterized in that the reinforcing elements (7) each consist of a wick of aramid fibers.
  5. 5. Câble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liant du matériau composite est du butyral de polyvinyle et en ce que le piastifiant est un ester acide dérivé du formal de polyvinyle. 5. Cable according to one of the preceding claims, characterized in that the binder of the composite material is polyvinyl butyral and in that the plasticizer is an ester derivative of polyvinyl formal.
  6. 6. Câble selon l'une des revendications précédentes, caracté rise en ce que le guipage (9) est en une matière textile imprégnée d'un liant. 6. Cable according to one of the preceding claims, charac rise in that the covering (9) is a textile material impregnated with a binder.
  7. 7. Câble selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière textile est de la soie et en ce que le liant est du butyral de polyvinyle. 7. Cable according to claim 6, characterized in that the textile material is silk and in that the binder is polyvinyl butyral.
  8. 8. Utilisation d'un câble optique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le câble (1) est enroulé sur une bobine embarquée dans un engin valant, et en ce que le câble est fwé à l'une de ses extrémités à un poste de départ de l'engin, de sorte vue lors du vol de l'engin le câble se déroule en transmettant des signaux optiques assurant le guidage de l'engin 8. Use of an optical cable according to any one of the preceding claims, characterized in that the cable (1) is wound on an onboard reel in a ranging device, and in that the cable is at one FWE end thereof to a starting position of the craft, so view during the flight of the cable device is held in transmitting optical signals for guiding the vehicle
  9. 9. Utilisation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le bobinage du câble est réalise à spires jointives, et en ce que les spires sont maintenues les unes à c8té des autres au moyen d'un dépôt par pulvérisation d'un liant fortement chargé en solvant alcoolkue 9. Use according to claim 8, characterized in that the cable winding is produced with contiguous turns, and in that the turns are maintained at c8té each other by means of a sputter depositing a heavily loaded binder in solvent alcoolkue
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