FR2634728A1 - Perfectionnements aux systemes de largage de charges lourdes a partir d'aeronefs - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un système pour le largage de charges lourdes à partir d'aéronefs, du type comprenant un ensemble propulseur pyrotechnique 200, placé entre une charge 10 et un ou des parachute(s) associé(s), et mis en oeuvre sur la trajectoire de descente de la charge 10, afin de freiner la charge pour assurer une mise à terre de celle-ci dans des conditions optimales. Selon l'invention, le système comprend des moyens de commande aptes à interdire l'initiation de l'ensemble propulseur 200 au moins tant que la chaîne de largage 20, 22, 236 de la charge n'est pas déployée.

Description

La présente invention concerne le domaine du largage de charges lourdes à partir d'aéronefs.

La présente invention concerne plus précisément un système du type connu en soi comprenant un ensemble propulseur pyrotechnique placé entre une charge larguée à partir d'un aéronef et des parachutes associés, et mis en oeuvre sur la trajectoire de descente de la charge, afin de freiner la charge, pour assurer une mise à terre de celle-ci dans des conditions optimales.

A titre d'exemple la présente invention peut trouver application dans la mise à terre de charges allant de 1 500 Kg à 15 tonnes.

Dans le cadre de la présente invention, la vitesse de chute lors du contact avec le sol doit être de préférence inférieure à 8 m/s, très préférentiellement inférieure à 3 m/s.

La présente invention a pour but d'améliorer la sécurité, la fiabilité et la précision des dispositifs connus du type précité, notamment pour assurer que la mise à feu de l'ensemble propulseur ne présente aucun risque pour l'aéronef et pour optimiser l'effet de freinage de l'ensemble propulseur.

Pour cela, la présente invention propose des moyens de commande aptes à interdire l'initiation de l'ensemble propulseur au moins tant que la chaîne de largage de la charge n'est pas déployée.

Gràce à cette disposition, on évite que la mise à feu de l'ensemble propulseur ne risque de détériorer l'aéronef.

Les moyens de commande peuvent comprendre des moyens sensibles à la mise en tension d'élingues sous parachute et/ou un accéléromètre sensible à l'ouverture du ou des parachute(s) et/ou une temporisation et/ou un altimètre.

Selon une autre caractéristique avantageuse, les moyens de commande initient l'ensemble propulseur lorsque la charge atteint une altitude de consigne, de préférence déterminée en prenant en compte la vitesse stabilisée de la charge.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels - la figure 1 représente une vue schématique générale du système de
freinage pour mise à terre de charges lourdes, conforme à la présente
invention, - la figure 2 représente schématiquement 5 étapes successives de la mise
en oeuvre du système conforme à la présente invention, - la figure 3 représente une vue latérale d'un sous-ensemble du système
conforme à la présente invention, dénommé "déclencheur à câble", - la figure 4 représente une vue en coupe longitudinale du déclencheur à
câble, selon un plan de coupe référencé IV-IV sur la figure 3, - la figure 5 représente une vue en coupe transversale du déclencheur à
câble, selon un plan de coupe référencé V-V sur la figure 4, - la figure 6 représente une vue latérale, partiellement en coupe
longitudinale, selon un plan de coupe référencé VI-VI sur la figure 7,
d'un autre sous-ensemble du système, formant ensemble propulseur, la figure 7 représente une vue de dessus de l'ensemble propulseur, - la figure 8 représente une vue de dessus d'un autre sous-ensemble du
système, dénommé : "dispositif de sécurité et d'amorçage", - la figure 9 représente une vue en coupe longitudinale du dispositif de
sécurité et d'amorçage selon le plan de coupe référencé IX-IX sur la
figure 8, la figure 10 représente une autre vue en coupe longitudinale du
dispositif de sécurité et d'amorçage selon des plans de coupe non
coplanaires référencés X-X sur la figure 9, les figures 11 et 12 représentent deux variantes de réalisation de
flasques intégrés au bâti de l'ensemble propulseur, - la figure 13 représente une vue en coupe longitudinale d'un exemple
de réalisation d'une unité de propulsion susceptible d'être ntégrée à
l'ensemble propulseur, selon un plan de coupe référencé XIII-XIII sur la
figure 14, - la figure 14 représente une vue arrière de cette unité de propulsion, - la figure 15 représente une vue en coupe transversale de la même
unité de propulsion, selon un plan de coupe référencé XV-XV sur la
figure 13, - la figure 16 représente une vue en coupe longitudinale d'un autre
mode de réalisation d'une unité de propulsion susceptible d'être
intégrée à l'ensemble propulseur, selon un plan de coupe référencé
XVI-XVI sur la figure 17, - la figure 17 représente une vue arrière de cette unité de propulsion, - la figure 18 représente une vue en coupe transversale de la même
unité de propulsion selon un plan de coupe référencé XVIII-XVIII sur la
figure 16, - la figure 19 représente un mode de réalisation d'un circuit électro
nique accompagnant la charge larguée et destiné à commander
l'initiation de l'ensemble propulseur, - la figure 20 représente une variante de réalisation perfectionnée de ce
circuit électronique, - la figure 21 représente un tableau de valeurs utilisées pour déterminer
l'altitude de consigne de mise à feu dans le cadre de la variante
perfectionnée précitée, - la figure 22 représente une courbe obtenue à l'aide des valeurs
précitées, - les figures 23A et 23B représentent un chronogramme schématique du
fonctionnement du système conforme à la présente invention, et - la figure 24 représente une variante de réalisation d'un détecteur
d'altitude.

Le système conforme à la présente invention a pour fonction essentielle de mettre en oeuvre un ensemble propulseur pyrotechnique 200 placé sur la chais de suspentes 13, 22 entre une charge 10 larguée à partir d'un aéronef placée sur une plateforme ou palette 12, et des parachutes 20 associés, afin de freiner la charge 10 pour assurer une mise à terre de celle-ci dans des conditions optimales.

Pour l'essentiel, le système conforme à la présente invention comprend : un déclencheur à câble 100, un ensemble de propulseur 200, un dispositif de sécurite et d'amorçage 300, un circuit de commande 400 porté par la charge larguée, et un boîtier de commande 500 placé sur l'aéronef.

On va maintenant décrire la structure et le fonctionnement de chacun des sous-ensembles précités 100, 200, 300, 400 et 500.

DECLENCHEUR A CABLE 100.

Le déclencheur à câble 100 a pour fonction principale de détecter le largage de la charge 10 hors de l'aéronef po;r valider les moyens susceptibles d'initier l'ensemble propulseur 200.

Comme illustré schématiquement sur la figure 1, le déclencheur à câble 100 est de préférence placé sur la palette ou plateforme 12 qui supporte la charge 10.

Pour valider les moyens susceptibles d'initier l'ensemble propulseur 200, lors de la détection du largage hors de l'aéronef, le déclencheur à câble 100 opère par traction sur un câble de commande 102.

Le déclencheur 100 comprend un boîtier 104 qui loge un piston 106. Le piston 106 est guidé à coulissement dans une chambre 105 du bottier 104, selon son axe 108. L'une des extrémités du câble de commande 102 est fixée sur le piston 106 par une goupille 110.

Le piston 106 est sollicité, par un ressort de compression 112, vers une position de travail, dans le sens d'une traction sur le câble 102. Toutefois, au stockage, le piston 106 est maintenu, par une gâchette 114, dans une position de repos, illustrée sur la figure 4. Dans cette position de repos, le ressort 112 est comprimé et le piston n'exerce pas de traction sur le câble 102.

La gâchette 114 comprend un levier 116. Ce levier 116 s'étend sensiblement parallèlement à l'axe 108. I1 est guidé à rotation sur le boîtier 104 autour d'un axe 118 transversal à l'axe 108. La gâchette 114 comprend également un doigt 120. Le doigt 120 est solidaire du levier 116. I1 s'étend transversalement à l'axe 108, en rapprochement de celui-ci par rapport au levier 116. Avant la détection du largage hors de l'aéronef la gâchette est placée dans une position de verrouillage du piston 106. En position de verrouillage comme illustré sur la figure 4, l'extrémité libre 122 du doigt 120, fait saillie dans la chambre 105 sur le trajet de déplacement à translation du piston 106.

L'extrémité libre 122 du doigt 120 sert alors d'appui à la face avant 107 du piston 106.

En d'autres termes, avant la détection du largage, le doigt 120 empêche le déplacement à translation du piston 106 vers la position de travail, sollicitée par le ressort 112.

Au stockage la gâchette 114 est immobilisée dans le position précitée de verrouillage du piston 106 grâce à une goupille 124.

La goupille 124 s'étend parallèlement à l'axe 118. Elle est engagée à la fois dans le levier 116 et dans les deux branches 126, 128 de la chape servant d'articulation à la gâchette 114 autour de l'axe 118.

Pour éviter un retrait intempestif de la gâchette 114, après suppression de la goupille de sécurité 124, un ressort de compression 130, qui prend appui sur le boîtier 104, sollicite la gâchette 114 dans la position de verrouillage précitée ; c'est-à-dire la position dans laquelle le doigt 120 sert d'appui à la face avant 107 du piston 106 pour empêcher le déplacement de celui-ci vers la position de travail sollicitée par le ressort 112.

Cependant, après suppression de la goupille de sécurité 124, la gâchette 114 peut être déplacée à pivotement autour de l'axe 118, (à l'encontre de la sollicitation exercée par le ressort 130, de sorte que le doigt 120 après suppression de la goupille de sécurité 124, s'efface devant le piston 106), par une pédale conçue pour détecter le largage de la plateforme 12 à l'extérieur de l'aréonef.

Cette pédale de détection peut être formée de tout type de pédale connu en soi, autorisant la détection de la sortie hors de l'aéronef, par exemple la pédale connue de l'homme de l'art sous la dénomination "disjoncteur BT 13". La pédale de détection étant connue en soi, celle-ci n'a pas été représentée sur les figures annexées pour simplifier l'illustration.

On rappelle cependant que la pédale connue sous la dénomination "disjoncteur BT 13" comprend pour l'essentiel un levier monté à pivotement sur la plateforme 12, comprenant un patin en PVC et associé à un ressort de torsion. Le ressort de torsion sollicite le levier vers une position de détection. Cependant tant que la plateforme 12 est placée dans l'aéronef, sur des rails de guidage associés, le patin porté par le levier repose sur le plancher de l'aéronef et interdit la rotation du levier vers la position de détection. De ce fait, tant que la plateforme 12 est à l'intérieur de l'aéronef, le levier de pédale est éloigné du levier 116.

Par contre, lorsque la plateforme 12 est extraite de l'aéronef, l'effacement du plancher d'aéronef sous le patin de PVC précité autorise le pivotement du levier de pédale sous la sollicitation du ressort de torsion associé. Le levier de pédale peut alors venir frapper le levier 116 sur son extrémité 117 opposée au doigt 120 par rapport à l'axe 118. Ainsi, le levier de pédale sollicite le déplacement du levier 116, à rotation autour de l'axe 118, à l'encontre du ressort 130, de sorte que le doigt 120 s'efface devant le piston 106. Ce dernier est alors déplacé par le ressort 112 et exerce une traction sur le câble 102.

On notera que lé câble 102 est placé de façon connue en soi dans une gaine 132, dont une première extrémité 134 prend appui sur le boîtier 104.

La seconde extrémité de la gaine 132 prend appui sur un point fixe proche du boîtier du dispositif de sécurité et d'amorçage 300 ou du circuit de commande 400 ; le cas échéant sur ces boîtiers eux-mêmes.

Le déclencheur à câble 100 comprend en outre un dispositif de sécurité adapté pour interdire le déplacement du piston 106 en position de travail, dans le sens d'une traction sur le câble 102, lorsqu'une procédure de largage d'urgence est requise. Comme on le verra par la suite, le verrouillage du piston 106 par le dispositif de sécurité interdit l'initialisation du système de freinage.

Le dispositif de sécurité précité est formé d'un vérin pyrotechnique 140 porté par le boîtier 104. Le vérin pyrotechnique 140 comprend pour l'essentiel un piston susceptible d'être déplacé par des moyens pyrotechniques. Ceux-ci sont initiés électriquement par une liaison filaire 142. Au repos, le piston intégré au vérin pyrotechnique 140 est rétracté dans le boîtier de celui-ci et ne fait pas saillie dans la chambre 105. I1 autorise par conséquent le déplacement du piston 106 après déverrouillage de la gâchette 114 (c'est-à-dire après déplacement de la gâchette 114 dans sa position libérant le piston 106).

Par contre, après mise à feu des moyens pyrotechniques intégrés au vérin pyrotechnique 140, grâce à la liaison filaire 142; le piston intégré au vérin pyrotechnique 140 vient en saillie dans la chambre 105 du boîtier 104, et sert d'appui à la face avant 107 du piston 106. Ainsi, en position activée d'extension, le vérin pyrotechnique 140 sert de butée au piston 106, interdit le déplacement de celui-ci dans sa position de travail et interdit par conséquent toute traction sur le câble 102.

En résumé, lors d'ùn largage normal, le piston 106 exerce une traction sur le câble 102, grâce à la sollicitation du ressort 112, lorsqu'après retrait de la goupille de la sécurité 124, un système détectant la sortie de l'aéronef entrdîne la gâchette 114 à rotation.

Par contre, lorsqu'un largage d'urgence est requis, un signal électrique est appliqué sur le vérin pyrotechnique 140 pour former une butée interdisant le déplacement du piston 106, et par conséquent interdire toute traction sur le câble de commande 102.

Le câble de commande 102, lorsqu'il est déplacé par le piston 106 agit sur le dispositif de sécurité et d'amorçage 30G et sur le circuit de commande 400, comme cela sera exposé par la suite.

ENSEMBLE PROPULSEUR 200
L'ensemble propulseur 200 est de préférence modulaire- et adaptable à une large gamme de masse de charge, c'est-à-dire qu'il comprend de préférence un bâti standard susceptible de recevoir un nombre variable d'unités de propulsion 250, adapté au poids de la charge 10 présente sur la plateforme 12. L'ensemble propulseur 200 peut par exemple recevoir de 1 à 8 unités de propulsion en fonction de la charge 10. (On notera que par ailleurs, de façon classique en-soi, le nombre de parachutes 20 utilisés, dépend de préférence de la masse de la charge 10. Le cas échéant, le nombre d'unités de propulsion 250 peut être égal au nombre de parachutes 20). L'effort de poussée doit être équilibré par rapport à l'axe 201.

Dans le cas où on utilisera une seule unité de propulsion, celle-ci doit être centrée sur l'axe 201 et sera de préférence bituyère comme illustré sur les figures 13, 14, 15, pour éviter de brûler la charge par le jet de propulsion.

Selon un mode de réalisation particulier, l'ensemble propulseur 200 peut recevoir 3 unités de propulsion 250, dans une version de base, pour une masse de charge 10 allant jusqu'à 5625 KG- et recevoir une unité de propulsion 250 supplémentaire par masse de charge de 1875
Kg en sus.

Le cas échéant, l'ensemble propulseur 200 peut ne pas être modulaire, c'est-à-dire ne pas être formé d'un bâti standard apte à recevoir un nombre variable d'unités de propulsion 200 ; mais le dispositif peut au contraire être équipé d'un ensemble propulseur 200 formé d'un bloc unitaire (et non adaptable à une large gamme de masse de charge) intégrant des moyens de liaison aux parachutes et à la charge et des moyens de propulsion, dont la force de poussée est adaptée à la fabrication à la masse d'une charge spécifique à larguer. II est notamment avantageux d'utiliser un bloc unitaire dans la version bituyère précitée.

Selon le mode de réalisation modulaire, préférentiel selon l'invention, les unités de propulsion 250 en nombre choisi, sont placées dans un bâti dont l'axe, vertical à l'utilisation, est référencé 201 sur la figure 6 annexée. Le bâti est formé d'un flasque supérieur 202 et d'un flasque inférieur 204, perpendiculaires à l'axe 201, et reliés entre eux par 4 tirants hexagonaux 205 et une poutre centrale 206. Les tirants 205 et la poutre 206 sont parallèles à l'axe 201. Les flasques supérieur et inférieur 202 et 204 ont de préférence la forme générale d'un losange à coins arrondis.

Les flasques 202 et 204 sont conçus pour supporter les unités de propulsion 200 selon une répartition équilibrée autour de l'axe 201, quel que soit le nombre d'unités de propulsion 250 utilisées (2 à 8 par exemple) afin de ne pas déstabiliser l'ensemble propulseur lors de la poussee.

La paroi supérieure des unités de propulsion est fixée sur le flasque supérieur 202 à l'aide de tous moyens classiques appropriés. Le flasque supérieur 202 est muni d'une pluralité d'orifices pour permettre le passage d'initiateurs 210 dont la structure sera décrite plus en détail par la suite.

Les unités de propulsion sont engagées, à leurs extrémités inférieures, dans des alésages complémentaires ménagés dans le flasque inférieur 204.

A cette fin, il est prévu de préférence deux flasques inférieurs 204, l'un 204A pour accepter les configurations de l'ensemble propulseur comprenant 2, 3, 4, 6 ou 8 unités de propulsion et l'autre 204B conçu pour accepter les configurations de l'ensemble propulseur comprenant 5 ou 7 unités de propulsion.

Le premier flasque inférieur 204A est représenté sur la figure 11. I1 comprend 6 alésages 211, 212, 213, 214, 215 et 216 équi-répartis autour de l'axe 201 et dont les centres respectifs sont placés sur un cercle commun 207 centré sur l'axe 201, plus deux alésages 217 et 218, diamètralement opposés par rapport à l'axe 201 et placés à l'extérieur du groupe de 6 alésages 211 à 216 précités, selon la grande dimension du flasque 204A.

Lorqu'une configuration de 2 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans deux alésages diamètralement opposés par rapport à l'axe 201 (par exemple 211 et 214 ou 217 et 218).

Lorsqu'une configuration de 3 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans trois alésages centraux équi-répartis autour de l'axe 201, c'est-à-dire soit le groupe d'alésages 212, 214 et 216, soit le groupe d'alésage 211, 213 et 215.

Lorsqu'une configuration de 4 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans les quatre alésages centraux 212, 213, 215 et 216, symétriques 2 à 2 par rapport aux plans de symétrie 219, 220 du flasque 204A, passant par l'axe 201.

Lorsqu'une configuration de 6 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans les 6 alésages centraux 211 à 216.

Enfin, lorsqu'une configuration de 8 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans les 8 alésages 211 à 218.

Le second flasque inférieur 204B est réprésenté sur la figure 12. I1 comprend 5 alésages 221, 222, 223, 224 et 225 équirépartis autour de l'axe 201 et dont les centres respectifs sont placés sur un cercle commun 207 centré sur l'axe 201, plus deux alésages latéraux 226 et 227, diamètralement opposés par rapport à l'axe 201, et placés à l'extérieur du groupe de 5 alésages 221, 225, précités, selon la grande dimension du flasque 204B.

Lorsqu'une configuration de 5 unités de propulsion 250 est retenue, celles-ci sont placées dans les 5 alésages centraux 221 à 225.

Par contre, lorsqu'une configuration de 7 unités de propulsion est retenue, celles-ci sont placées dans les 7 alésages 221 à 227.

L'homme de l'art comprendra aisément que grâce à l'utilisation de deux flasques inférieurs 204A , 204B, comprenant les modules d'alésage précités, on obtient aisément une répartition équilibrée de l'effort de poussée quel que soit le nombre d'unités de propulsions 250 utilisées.

On aperçoit par ailleurs sur les figures 11 et 12 annexées, dans les flasques inférieurs 204A et 204B, quatre passages 228 pour les tirants 205, un passage central 229 pour la poutre 206 et enfin des orifices 230 adjacents à chaque alésage 211 à 218 et 221 à 227 précités, et destinés à recevoir des moyens de fixation et d'indexation (tels que 285) des unités de propulsion.

Six chapes 232 sont fixées sur la face supérieure du flasque supérieur 202. Les chapes 232 reçoivent des ferrures de suspension 234, elles-mêmes reliées à des élingues 236 raccordées aux suspentes 22 du ou des parachute(s) 20.

On notera que de préférence le dispositif de sécurité et d'armement 300 est porté par le flasque supérieur 202 en position centrée sur l'axe 201. Un capot 238 recouvre le flasque supérieur 202 et protège un réseau de cordeaux détonants 240 qui relient fonctionnellement le dispositif de sécurité et d'armement 300 et les initiateurs 210 de chaque unité de propulsion 250.

Lors du montage, après engagement des unités de propulsion 250 sur le flasque supérieur 202, le flasque inférieur 204 est rendu solidaire de l'ensemble, par fixation d'écrous sur les 4 tirants hexagonaux 205 et sur la poutre centrale 206.

Une protection thermique 242 vient ensuite coiffer latéralement l'ensemble propulseur 200. La protection 242 est fixée au moyen de vis 243 qui se reprennent sur la tranche des flasques supérieur 202 et inférieur 204 et sur les quatre tirants 205.

Comme indiqué précédemment, l'ensemble propulseur 200 est relié à sa partie supérieure aux suspentes 22 du ou des parachute(s) par des élingues 236. Le même ensemble propulseur 200 est relié à sa partie inférieure aux suspentes 13 connectées à la plateforme 12 par l'intermédiaire d'un câble 244, par exemple en Kevlar. Ce câble 244 est vissé sur le flasque inférieur 204 par une pièce d'adaptation 245 centrée sur l'axe 201. II porte à sa seconde extrémité une chape 246 à laquelle se raccordent les suspentes 13 précitées, de préférence par l'intermédiaire d'un dispositif 248 connu en soi dénommé "libérateur de voilures".

On rappelle qu'un tel libérateur de voilures 248 a pour but d'interrompre les moyens de suspension de la charge lorsque ces moyens ne sont plus l'objet d'un effort, c'est-à-dire dans la pratique de séparer les suspentes 13 du câble 244 lorsque la charge 10 est mise à terre.

I1 est avantageux de réaliser le câble 244 en Kevlar, du fait que ce matériau présente une bonne résistance aux efforts mécaniques, une masse faible et peut être facilement lover. Le cas échéant, le câble 244 peut être protégé thermiquement par une gaine à base d'amiante ou de fibre de verre.

Les unités de propulsion 250 peuvent être formées de structures de propulsion connues en soi.

On a illustre, d'une part sur les figures 13, 14 et 15, d'autre part, sur les figures 16, 17 et 18, deux variantes de réalisation d'unités de propulsion 250 conformes à un mode de réalisation préférentiel dans le cadre de la présente invention, à base de poudre propergol, et générant des forces de poussée différentes.

L'homme de l'art comprendra aisément que le choix de l'un ou l'autre type d'unités de propulsion 250 représentés sur les figures 13 à 18, ainsi que le nombre d'unités de propulsion placées dans l'ensemble propulseur 200, dépendent du pas souhaité au niveau de la force de propulsion ; ce pas dépendant bien entendu de la masse de la charge 10 placée sur la plateforme 12.

Les unités de propulsion 250 illustrées sur les figures 13 à 18, comprennent une virole en acier 252. Les viroles 252 sont fermées à une extrémité, de façon étanche, par un fond 254. Les initiateurs 210 précités sont vissés dans le find 254, comme illustré sur les figures 13 et 16.

Le ou les bloc(s) de propergol 258 sont supportés à l'intérieur de la virole 252 par des entretoises ou grilles de callage 256.

On notera que selon le mode de réalisation illustré sur les figures 13 à 15, chaque unité de propulsion 250 comprend 4 blocs cylindriques de propergol 258 équi-répartis autour de l'axe 260 de la virole 252. Par contre, selon le mode de réalisation illustré sur les figures 16 à 18, il est prévu un bloc de propergol 258 unique centré sur l'axe 260 de la virole 252.

L'unité formant tuyère 262 est fixée et indexée sur la virole 252 par une bague filetée 263. Selon le mode de réalisation illustré sur les figures 13 à 15, l'unité 262 comprend deux tuyères 264, 265 diamètralement opposées et symétriques par rapport à un plan 261 passant par l'axe 260. Le plan 261 est perpendiculaire au plan de la figure 13. Par contre, selon le mode de réalisation illustré sur les figures 16 à 18, il est prévu une seule tuyère.

De façon avantageuse, selon la présente invention, l'axe 266 des tuyères est incliné d'environ 25 par rapport à l'axe 260 de la virole 252. (Les tuyères divergent par rapport à l'axe 260 vers leur sortie). Cette inclinaison permet d'obtenir un rendement de propulsion acceptable tout en évitant tout risque de détérioration de la charge 10 et des suspentes 13 par les gaz de propulsion.

Par ailleurs, de préférence, chaque tuyère est obturée au stockage par un opercule 268. Cet opercule 268 est disposé dans le divergent de la tuyère. I1 est taré à 60 % de la pression de fonctionnement du propulseur. Ainsi, les opercules 268 sont éliminés automatiquement lors de la montée en pression consécutive à l'initiation des blocs 258 de propergol. Par contre, les opercules 268 garantissent l'étanchéité globale de chaque unité de propulsion au stockage.

Pour faciliter l'assemblage de opercules 268, chaque tuyère est de préférence réalisée en deux éléments 269, 270, assemblés par filetage de sorte que les opercules 268 puissent être pincés entre les pièces 269 et 270 précitées lors de l'assemblage.

Le cas échéant, une protection thermique constituée d'un tube en carton bakélisé peut être introduite dans la virole en acier 252.

On a référencé 271 sur la figure 16 un alésage borgne excentré par rapport à l'axe 260, ménagé dans la pièce 269 de tuyère et destiné à recevoir les moyens de fixation 285 engagés dans les orifices 230 des flasques inférieurs 204A et 204B pour assurer l'indexation des unités de propulsion autour de l'axe central 201 de Itensemble propulseur 200.

De même, de préférence, le fond 254 de chaque unité de propulsion, est muni, comme illustré sur les figures 6 et 16, d'un pion 272 excentré par rapport à l'axe 260 de la virole et destiné à pénétrer dans un alésage correspond ménagé dans le flasque supérieur 202 pour participer à l'indexation des unités de propulsion.

L'indexation précitée des unités de propulsion 250 et donc des tuyères 262, par rapport à l'axe longitudinal 201 -de l'ensemble propulseur 200, a pour but d'assurer que les tuyères 262 divergent par rapport à l'axe 201, en direction de leur sortie.

On notera enfin que, des allumeurs 273 sont supportés par le fond 254 de chaque unité de propulsion, en regard des initiateurs 210 précités. Les allumeurs 273 ont pour fonction de générer les pression et chaleur nécessaires à la mise en régime d'un ou des blocs de poudre propulsive 258. Les allumeurs 273 peuvent être formés par exemple d'un chargement de poudre et de pastilles à base de composition bore/ nitrate de potassium.

A titre d'exemple, on peut utiliser une unité de propulsion 250 illustrée sur les figures 13 à 15 annexées, au pas de l'ordre de 5 625
Kg de charge 10 placée sur la plateforme 12, en utilisant 4 blocs de propergol 258 présentant un diamètre intérieur de 56 mm, un diamètre extérieur de 166 mm, une iongueur de 830 mm, soit une masse de l'ordre de 11 Kg, en association avec deux tuyères présentant un diamètre de col de 40,9 mm et un diamètre de sortie de l'ordre de 122 mm.

De façon similaire, on peut utiliser une unité de propulsion 250 du type illustré sur les figures 16 à 18, par pas de 1 875 Kg de charge 10 placée sur la plateforme 12 en utilisant dans chaque unité de propulsion 250 un bloc de propergol 258 répondant aux dimensions suivantes - diamètre intérieur 85 mm, diamètre extérieur 145 mm, longueur
826 mm, soit une masse de 14,6 Kg, en association avec une tuyère 262
présentant un diamètre de col de 47,2 mm et un diamètre de sortie de
141,6 mm.

DISPOSITIF DE SECURITE ET D'AMORCAGE 300
Ce dispositif est illustré sur les figures 8 à 10.

Il est logé dans un boîtier 302. L'axe longitudinal du boîtier est référencé 301.

Comme indiqué précédemment, le boîtier 302 est de préférence porté par le flasque supérieur 202 de l'ensemble propulseur 200.

La fonction principale du dispositif de sécurité et d'amorçage 300 est d'initier les cordeaux détonants 240 lorsque le circuit de commande 400 détermine que la mise à feu de l'ensemble propulseur 200 est requise. Les paramètres déterminant l'instant de mise à feu seront explicités par la suite.

Le système de sécurité et d'amorçage 300 comprend une chaîne pyrotechnique formée d'un allumeur 304, un relais pyrotechnique 306, un détonateur 308 et un relais de détonation 310.

L'allumeur 304, le relais 306 et le relais de détonation 310 sont supportés fixes par le boîtier 302 coaxialement à l'axe 301.

L'allumeur 304 et le relais 306 communiquent par un canal 312. Le détonateur 308 est placé sur un tiroir 314, de sorte qu'en position de repos, le détonateur 308 soit non aligné sur le relais 306 et le relais de détonation 310. On définit ainsi, au repos, une rupture de chaîne pyrotechnique renforçant la sécurité de l'ensemble.

Le tiroir 314 est guidé à coulissement dans une chambre 316 du boîtier 302, dans une direction perpendiculaire à l'axe 301. Le tiroir 314 est sollicité vers une position d'alignement du détonateur 308 sur le relais 306 et le relais de détonation 310 par des ressorts orientés parallèlement à la direction de translation guidée du tiroir 314. Ces ressorts sont de préférence intercalés entre le fond d'alésages borgnes 319 ménagés dans le tiroir 314 et des tiges 318 qui prennent appui contre une paroi de la chambre 3.16, de façon connue en soi, pour des tiroirs de désalignement. De tels tiroirs de désalignement sont illustrés par exemple sur la figure 3 du document FR-A-2 294 420.

Le déplacement du tiroir 314 dans la position d'alignement est cependant interdit au repos par un piston 320. Ce dernier est guidé à coulissement dans une chambre 322 du bottier 302, parallèlement à l'axe 301.

Le piston 320 peut être déplacé d'une position de repos illustrée sur la figure 9 annexée, dans une position de libération, par les gaz générés par un allumeur 324.

En position de repos précitée, l'une des extrémités 326 du piston 320 fait saillie dans la chambre 316, sert d'appui à la face avant 328 du tiroir 314 et interdit le déplacement de ce dernier en position d'alignement. Le piston 320 est maintenu dans cette position de repos par une bille 330. La bille 330 est engagée dans un canal 332 qui débouche radialement dans la chambre 322 recevant le piston 320. Le canal 332 est transversal à l'axe 301. En position de repos la bille 330 est maintenue en saillie dans la chambre 322 par l'extrémité 334 d'un câble de préarmement 336. Ainsi, la bille 330 sert de butée à une portion tronconique 338 du piston 320 prévue à la seconde extrémité de celui-ci, opposée à l'extrémité 326 précitée. La portion tronconique 338 est évasée en rapprochement de l'extrémité 326.

Le câble 336 est lui-même engagé dans un canal 340 qui coupe le canal 332 précité. Le canal 340 est parallèle à l'axe 301.

Le câble 336 est muni à sa seconde extrémité, qui émerge du boîtier 302, d'une boucle 342. Le câble de commande 102 provenant du déclencheur 100 est accroché, à l'aide de tout moyen approprié, par exemple à l'aide d'un mousqueton, sur la boucle 342 du câble 336.

Ainsi, lorsque le piston 106 du déclencheur à câble 100 exerce une traction sur le câble 102, le câble de préarmement 336 est extrait du boîtier 302. La bille 330 libérée peut reculer dans le canal 332 en éloignement de la chambre 322 et le piston 320 est susceptible de coulisser en éloignement de la chambre 316 pour libérer le tiroir 314.

Toutefois, le piston 320 est maintenu dans la position de repos illustré sur la figure 9, par une rondelle à dent 344 qui lui sert de butée, jusqu'à l'initiation de l'allumeur 324.

Celui-ci est placé dans une chambre 346 du boîtier 302, qui communique avec un canal 348 (transversal à l'axe 301) qui lui-même débouche radialement dans la chambre 322 recevant le piston 320.

Plus précisément encore, le canal 348 débouche dans la chambre 322 entre une tête 350 du piston 320 et ltexlrémité 326 de celui-ci servant de butée au tiroir 314.

La tête 350 de piston possède un diamètre sensiblement complémentaire de celui de la chambre 322. Elle est de plus munie d'un joint annulaire d'étanchéité 352.

L'homme de l'art comprendra ainsi que les gaz générés par l'allumeur 324 parviennent par l'intermédiaire du canal 348 dans la chambre 322. Ils sollicitent alors le piston 320 en éloignement de la chambre 316 de sorte que la queue 326 du piston 320 sort de la chambre 316 et s'efface devant le tiroir 314, pour autoriser le déplacement de ce dernier en position d'alignement. Un second joint annulaire d'étanchéité 353 est prévu de préférence sur la queue 326 du piston pour éviter que les gaz développés par l'allumeur 324 ne parviennent au détonateur 308 porté par le tiroir 314.

Les moyens assurant l'initiation des allumeurs 304, et 324 sont intégrés au circuit de commande 400. Ils seront décrits par la suite.

De façon connue en soi un système anti-retour est de préférence associé au tiroir 314. Le système anti-retour a pour but d'éviter le retour du tiroir 314 en position de repos, illustrée sur la figure 9, après que celui-ci ait atteint la position d'alignement.

Le système anti-retour peut être formé, comme illustré sur les figures 9 et 10 annexées, par un plot 354. Le plot 354 est guidé à coulissement dans une chambre 356 du boîtier 302 selon une direction 358 transversale à la direction de translation du tiroir 314 (soit parallèlement à l'axe 301). Le plot 354 est sollicité en saillie dans la chambre 316 par un ressort associé 360. Tant que le tiroir 314 est en position de repos telle qu'illustrée sur la figure 9, le plot 354 bute contre le tiroir 314 et ne peut venir en saillie dans la chambre 316. Par contre, lorsque le tiroir 314 vient en position d'alignement, le plot 354 est placé en regard d'un logement 362 ménagé en position appropriée sur le tiroir 314. Ainsi, le plot 354 en pénétrant dans le logement 362 sous la sollicitation du ressort 360, immobilise le tiroir 314 en position d'alignement.

De préférence le relais de détonation 310 est porté sur une capsule 364 immobilisée sur le boîtier 302 par une bague filetée 366.

Par ailleurs, le boîtier 302 est scellé de façon étanche sur sa face opposée (par laquelle émerge le câble 336) à l'aide d'un capuchon 368.

Le capuchon 368 est fixé sur le boîtier 302 par des boulons 370. Un joint d'étanchéité annulaire 372 est placé entre le capuchon 370 et le boîtier 302. Pour parfaire l'étanchéité, le câble 336 traverse le capuchon 368 au niveau d'une garniture 374.

Les allumeurs 304 et 324 sont des allumeurs électriques.

Les liaisons filaires assurant l'initiation des allumeurs 304 et 324 sont raccordées à un connecteur 376 porté par le capuchon 368.

Le dispositif de sécurité et d'amorçage 300 possède deux sécurités principales indépendantes. L'une correspond à une sécurité mécanique formée par le cable 336 qui doit être extrait pour autoriser le déplacement du piston 320 sous l'action des gaz de l'allumeur 324.

L'autre correspond à une sécurité pyrotechnique obtenue par desalignement du relais 306, du détonateur 308 et du relais de détonation 310.

Le relais de détonation 310 communique avec un répartiteur pyrotechnique 280. Celui-ci est supporté par le flasque supérieur 202 de l'ensemble propulseur 200, en position centrée sur l'axe 201. Le répartiteur pyrotechnique 280 est formé d'un boîtier comprenant une entrée qui communique avec le relais de détonation 310, et des sorties en nombre égal au nombre maximal d'unités de propulsions 250 susceptibles d'équiper un ensemble propulseur 200. En fonction du nombre d'unités de propulsions utilisées, les sorties inutilisées du répartiteur pyrotechnique 280 sont obturées par des bouchons.

Les autres sorties du répartiteur pyrotechnique 280 reçoivent les embouts raccords des cordeaux détonants 240 précités, permettant l'initiation des unités de propulsion, comme illustré sur la figure 6.

Les cordeaux détonants 240 conduisent aux initiateurs 210.

Afin de garantir une bonne étanchéité à l'ensemble propulseur 200, les initiateurs 210 sont de préférence formés par des systèmes de transmission d'allumage à travers une paroi étanche.

De tels initiateurs 210 ont été étudiés par la société SNPE et développés par la société PYROMECA sous la dénomination IFOC. Ils sont connus de l'homme de l'art car utilisé sur la fusée ARIANE.

Pour l'essentiel, ces initiateurs 210 comprennent des moyens pyrotechniques aptes à transformer au travers d'une paroi métallique étanche, le choc d'une détonation, en une flamme et en chaleur. Les initiateurs 210 comprennent pour cela un générateur d'ondes de choc placé sur un côté d'une paroi métallique étanche et un récepteur d'ondes de choc placé de l'autre côté de la paroi.

En d'autres termes, la chaine pyrotechnique du système conforme à la présente invention comprend l'allumeur 304, le relais 306, le détonateur 308, le relais de détonation 310, des cordeaux détonants 240, les initiateurs 210, les allumeurs 273 et les blocs de propergol 258.

L'utilisation d'initiateurs 210 transmettant l'allumage à travers une paroi étanche d'une part, et l'installation des moyens 314 de désalignement de chaîne à l'extérieur de l'ensemble propulseur 200 (dans le dispositif de sécurité et d'amorçage 300), d'autre part permettant de garantir une bonne étanchéité de l'ensemble propulseur.

Le dispositif de sécurité et d'amorçage précédemment décrit répond à la norme STANAG 41-87.

CIRCUIT DE COMMANDE 400
Le circuit de commande 400 a pour fonction d'alimenter au moment opportun les allumeurs 304 et 324 intégrés au dispositif de sécurité et d'amorçage 300. I1 est logé dans un boîtier 402 Porté de préférence par le flasque supérieur 202 de l'ensemble propulseur 200.

L'altitude de consigne pour l'initiation des unités de propulsion 250 est déterminée de telle sorte que, de préférence, la combustion des blocs 258 de propergol soit achevée juste avant que la plateforme 10 touche le sol.

Le circuit de commande 400 comprend pour l'essentiel un étage d'alimentation 410, un étage de traitement assurant une fonction de sécurité 430 et un étage de mise à feu 470.

L'étage d'alimentation 410 comprend une pile thermique.

Des piles thermiques sont par exemple développées par l'Aérospatiale.

De telles piles comprennent, entre une paire d'électrodes, un électrolyte solide associé à des éléments pyrotechniques qui assurent sa mise en fusion, et un dispositif d'initiation. Une telle pile thermique présente l'avantage fondamental de ne présenter aucune tension à ses bornes avant l'initiation. Elle permet par conséquent de renforcer la sécurité du système.

La pile thermique 411 peut être activée par un allumeur électrique 412.

Ce dernier est alimenté par la décharge d'un condensateur
C413 lors de la fermeture d'un interrupteur 414. Ce dernier est porté par le boîtier 402. L'interrupteur 414 est sollicité à la fermeture. Il est cependant verrouillé en position d'ouverture par une goupille d'armement portée par le boîtier 402 et reliée à un câble de déclenchement 403. Celui-ci est fixé, tout comme le câble de préarmement 336 sur le câble de commande 102.

Ainsi, lors de l'extraction de la goupille d'armement par le déclencheur à câble 100, l'interrupteur 414 est fermé.

L'étage d'alimentation 410 comprend une diode Zener Z414 connectée en parallèle du condensateur C413. Une résistance R415 est connectée en série de l'ensemble parallèle Zéner Z414-condensateur
C413. L'ensemble série comprenant le condensateur C413 et la résistance R415 peut être relié entre une borne de masse et une borne d'alimentation positive +Vcc du réseau de bord de l'aéronef par l'intermédiaire du boîtier de commande 500 pour charger le condensateur C 413. On notera qu'un connecteur larguable 550 relie les sorties du boîtier de commande 500 aux entrées du circuit de commande 400.

Le connecteur 550 comprend deux éléments de connecteur 551, 552 conçus pour être séparés lors du largage de la charge 10.

L'élément de connecteur 551 reçoit les liaisons de sortie du boîtier de commande 500. L'élément de connecteur 552 reçoit les liaisons d'entrée du circuit 400, en particulier les fils 401 et 404 servant de masse et d'alimentation positive au condensateur C4 13.

L'allumeur 412 est relié aux bornes de l'ensemble série comprenant le condensateur C4 13 et la résistance R4 15 par l'intermédiaire de l'interrupteur 414.

L'étage de traitement 430 est piloté par des moyens détectant l'ouverture du ou des parachute(s) 20 et par un altimètre 432.

La détection d'ouverture du ou des parachute(s) 20 est réalisée par un accéléromètre 4-50. La sortie de l'accéléromètre 450 est appliquée à un détecteur de seuil 452 (3g par exemple) dont la sortie est reliée à la première entrée 455 d'une porte ET 454. La seconde entrée 456 de la porte ET 454 reçoit un signal d'horloge de fréquence constante.

La sortie de la porte ET 454 est appliquée à un compteur 457.

Le compteur 457 est adapté pour générer à sa sortie 458, un signal de validation, après un retard déterminé, par exemple une seconde, consécutif à la validation de la détection d'ouverture de parachute par le détecteur de seuil 452 (on comprend en effet que l'ouverture de parachute induit une décélération décelable par l'accéléromètre 450).

Le signal de validation issu du compteur 457 est appliqué à l'allumeur 324 par l'intermédiaire d'un transistor de commutation 472.

Pour cela, la sortie du compteur 458 est reliée à l'entrée de commande du transistor 472. Le trajet de conduction principal du transistor 472 est relié entre la borne de masse et une première borne de l'allumeur 324.

La seconde borne de l'allumeur 324 est reliée à la borne de tension d'alimentation positive sU Alim issue de la pile thermique 411 par l'intermédiaire d'une résistance R460. De préférence, un condensateur de filtrage C462 relie la seconde borne de l'allumeur 324 à la masse du montage.

Ainsi le piston 320 n'est déplacé en position de libération pour autoriser l'alignement de chaîne pyrotechnique du dispositif 300 qu'après un retard prédéterminé après l'ouverture des parachutes. Cette disposition évite tout risque d'endommagement de l'aéronef par l'ensemble propulseur 200.

Le signal de validation issu du compteur 457 est également utilisé pour valider la prise en compte de l'information issue de l'altimètre 432.

On évite ainsi que l'altimètre 432 par détection erronée, par exemple par détection de l'aéronef, n'induise une inititation prématurée de l'ensemble propulseur 200 susceptible de présenter un risque pour l'aéronef.

A cette fin, la sortie 458 du compteur 457 est reliée à la première entrée 433 d'une porte ET à deux entrées 434.

L'altimètre 432 applique à un comparateur 436 une information représentative de l'altitude variable de la charge larguée 10.

De préférence, l'altimètre 432 est placé, comme illustré schématiquement sur la figure 1, sur la plateforme 12. Le comparateur 436 reçoit sur une entrée 431 un signal représentant une altitude de consigne "Alt".

Lorsque le comparateur 436 détermine que l'altitude réelle de la plateforme 12, détectée par l'altimètre 432, correspond à l'altitude de consigne, le comparateur 436 applique un signal de niveau haut sur la seconde entrée 435 de la porte ET 434.

La porte ET 434 provoque alors par l'intermédiaire d'un second transistor de commutation 474, l'alimentation de l'allumeur 304.

Pour cela, la sortie de la porte ET 434 est reliée à l'entrée de commande du transistor 474 par l'intermédiaire d'un filtre. Ce dernier comprend, d'une part, une résistance R436, connectée entre la sortie de la porte ET 434 et l'entrée de commande du transistor 474, d'autre part, un condensateur C 437 connecté entre l'entrée de commande du transistor 474 et la masse du montage.

Le trajet de conduction principal du transistor 474 est connecté entre la masse du montage et une première borne de l'allumeur 304.

La seconde borne de l'allumeur 304 est reliée par l'intermédiaire d'une résistance R464 à la borne d'alimentation positive +UAlim de la pile thermique 411. De préférence, un condensateur de filtrage C466 relie la seconde borne de l'allumeur 304 à la masse.

Dans l'exemple de réalisation précédemment décrit de l'étage de traitement 430, l'altimètre 432 est un altimètre radioélectrique, par exemple l'altimètre AHV8 de la société TRT. On peut envisager de remplacer l'altimètre radioélectrique 432 précité par une sonde mécanique d'altitude. Un exemple de sonde mécanique 490 est représenté sur la figure 24 annexée.

La sonde 490 comprend une fiche déployable 491. La fiche 491 peut comprendre par exemple trois tronçons 492, 493, 494, articulés autour d'articulations 495. Un organe de détection du sol 496, par exemple un interrupteur, est porté par l'extrémité libre du dernier tronçon 494.

L'extrémité supérieure du premier tronçon 492 est articulée sur la palette 12 autour d'une articulation 497.

Au repos, les tronçons 492, 493, 494, sont repliés l'un contre l'autre parallèlement à un bord de la palette 12.

Lorsque l'accéléromètre 450 a capté l'ouverture de parachute 20 par mesure de la décélération, il donne alors l'ordre de déploiement à la sonde 490. Un pyromécanisme intégré à chaque articulation 495, 497, est alors mis à feu pour déverrouiller les tronçons 492, 493, 494 et assurer leur déploiement en alignement vertical sous la palette 12. La sonde 490 est alors prête à la détection du sol grâce à l'organe 496.

La hauteur totale de la sonde 490 (tronçons 492, 493 et 494 alignés) doit correspondre à l'altitude de consigne de mise à feu de l'ensemble propulseur 200.

La sonde 490 peut par exemple présenter une hauteur total de l'ordre de l0m, composée de trois tronçons 492, 493, 494 de 3,30 m chacun.

De préférence deux sondes 490 sont prévues, articulées -respectivement sur des angles diagonalement opposés de la palette 12.

Le signal initiant le pyromécanisme qui assure le déploiement de la sonde peut correspondre au signal issu de l'élément 452 ou au signal retardé issu du compteur 457.

Dans le cas de l'utilisation d'une sonde mécanique, comme illustré sur la figure 24, le comparateur 436 n'est plus nécessaire. Le signal issu de l'organe détecteur 496 peut être appliqué directement sur l'entrée de commande du transistor de commutation 474 ; ou bien sur la seconde entrée 435 de la porte ET 434, celle-ci recevant sur sa première entrée 433 le signal de validation issu du compteur 457.

L'homme de l'art sait que la loi de poussée de propulseurs au propergol évolue en fonction de la température.

A cette fin, il est prévu de préférence une sonde de température 480, placée sur l'ensemble propulseur 200 pour mesurer la température des structures des unités de propulsion 250 afin d'affiner la précision du système en corrigeant l'instant de mise à feu.

Plus précisément encore, de préférence, l'information issue du capteur de température 480 est appliquée au comparateur 436 (ou à un calculateur associé), afin de retarder le déclenchement de la porte ET 434, donc du transistor 474 et de l'allumeur 304, d'un temps t déterminé par la relation [1 + k(T - 298)/298] dans laquelle T représente la température mesurée par le capteur 480 en degrés Kelvin.

Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 19, l'altitude de consigne "Alt" appliquée sur le comparateur 436 est prédéterminée et fixe, en fonction des caractéristiques de l'ensemble propulseur 200.

On a représenté sur la figure 20 annexée une variante perfectionnée du circuit de commande 400 selon laquelle l'altitude de consigne utilisée par le comparateur 436 pour déclencher l'allumeur 304 est déterminée sur la base de la vitesse stabilisée réelle de la charge larguée.

Cette disposition permet d'optimiser l'instant de mise àfeu des blocs de propergol 258, de sorte que la combustion de ceux-ci soit achevée juste avant que le contact au sol soit établi.

Plus précisément, l'altitude Z de mise à feu des propulseurs 250 est alors calculée pour garantir que l'extinction des blocs de propergol 258 intervienne juste avant l'atterrissage de la plateforme.

Pour celà, l'altitude Z de mise à feu des propulseurs correspond, avec un facteur correctif égal à l'erreur de mesure du radioaltimètre 432, à la hauteur de dénivelé parcourue par la charge 10 entre l'instant de mise à feu et l'instant d'extinction de la propulsion à la vitesse de descente stabilisée Vstab par les parachutes 20.

La Demanderesse a déterminé que cette hauteur de dénivelé était une fonction linéaire de la vitesse stabilisée Vstab soit de la forme klVstab + k2 ou kl et k2 sont des constantes qui dépendent des propulseurs.

On a par exemple illustré sur la figure 21 annexée un tableau de valeurs calculées sur la base d'unités de propulsion 250 du type précité, et sur la figure 22 le tracé de la courbe hauteur de mise à feu/vitesse stabilisée, qui en résulte.

Sur la figure 21, la première colonne représente la vitesse stabilisée Vstab de la charge 10 à l'instant de mise à feu de l'ensemble propulseur ; la deuxième colonne représente la hauteur de dénivelé parcourue entre l'instant de mise à feu des blocs 258 de propergol et l'instant d'extinction de ceux-ci (connaissant Vstab) ; la troisième colonne représente l'erreur de mesure au niveau de l'altimètre 432 ; et la quatrième colonne montre l'altitude Z de mise à feu, qui correspond à la somme du dénivelé (deuxième. colonne) et de l'erreur de mesure (troisième colonne).

La figure 22 montre bien que l'altitude Z de mise à feu varie linéairement en fonction de la vitesse stabilisée Vstab détectée lors de- la mise à feu.

Plus précisément, la courbe illustrée sur la figure 22 repond à l'équation
Z = 0,65 Vstab - 2,1.

Le cas échéant, étage de traitement 430 peut être encore perfectionné pour surveiller la valeur de la vitesse stabilisée Vstab, afin d'exploiter une altitude de consigne différente si la vitesse stabilisée dépasse un seuil déterminé, signifiant un incident, par exemple qu'un parachute 20 n'est pas ouvert.

La courbe illustrée sur la figure 2 pour laquelle kl = 0,65 et k2 = -2,1 correspond au cas particulier des propulseurs précédemment décrits. Cette courbe ne doit pas être limitative.

De préférence, dans le cadre de la présente invention, l'étage de traitement 430 comprend des moyens dérivateurs pour déduire la vitesse stabilisée Vstab du signal d'altitude issu de l'altimètre 432.

De nombreux circuits électroniques peuvent être appropriés pour générer le signal Z = kl Vstab + k2 sur la base du signal Vstab issu des moyens dérivateurs précités.

On va décrire à titre d'exemple non limitatif les moyens prévus à cet effet selon la figure 20.

Les moyens de dérivation comprennent un amplificateur opérationnel OP 416 dont l'entrée non inverseuse est reliée à l'une des sorties de l'altimètre 432. L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 416 est reliée à la seconde sortie de l'altimètre 432 par l'intermédiaire d'une branche comprenant en série un condensateur C417 et une résistance R418.

L'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel OP 416 est rebouclée, de façon classique en soi, sur sa sortie, par l'intermédiaire d'une cellule comprenant en parallèle un condensateur C 419 et une résistance R 420.

La sortie de l'amplificateur opérationnel OP 416 montée en dérivateur es reliée à un étage inverseur. Ce dernier comprend un amplificateur opérationnel OP 421 dont l'entrée non inverseuse est reliée à la masse. L'entrée inverseuse de OP 421 est reliée à la sortie de
OP 416 par l'intermédiaire d'une résistance R 422. L'entrée inverseuse de OP 421 est rebouclée sur sa sortie par une résistance R 423. Le signal représentant la vitesse stabilisée Vstab est ainsi disponible à la sortie de
OP 421.

L'étage de traitement 430 comprend des moyens générant une valeur de consigne représentative de la constante k2. Les moyens générateurs de valeur de consigne comprennent un amplificateur opérationnel OP 424. L'entrée non inverseuse de OP 424 est reliée au curseur d'une résistance variable R 425 connectée entre la borne d'alimentation positive +Ualim de la pile thermique 411 et la masse du montage. L'entrée inverseuse de OP 424 est reliée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R 426 et à sa sortie par l'intermédiaire d'une résistance R 427.

Les signaux disponibles en sortie de OP 421 et OP 424 sont appliqués à un étage additionneur. Celui-ci comprend un amplificateur opérationnel OP 428.

L'entrée non inverseuse de OP 428 est reliée à la sortie de OP 421 par une résistance R 459, d'une part, et à la masse du montage par une résistance R 429, d'autre part.

L'entrée inverseuse de OP 428 est par ailleurs reliée à la sortie de OP 424 par l'intermédiaire d'une résistance R 475, et à sa sortie par l'intermédiaire d'une résistance R 476.

Le signal représentant l'atlitude de consigne Alt, qui est égale à klVstab + k2 est ainsi disponible à la sortie de OP 428. Ce signal est appliqué sur l'une des entrées du comparateur 436. Le comparateur 436, comme indiqué précédemment en regard de la figure 19, reçoit par ailleurs le signal issu de l'altimètre 432, pour valider la porte ET 434, rendre conducteur le transistor 474 et par conséquent initier l'allumeur 304, lorsque l'altitude de consigne est atteinte.

De préférence, l'alimentation de l'altimètre 432 n'est réalisée que lorsque la tension aux bornes de la pile thermique 411 atteint une valeur suffisante. Cette valeur peut être détectée par un détecteur de seuil 431 intercalé entre la borne d'alimentation positive +Ualim de la pile thermique 411 et la borne d'alimentation correspondante de l'altimètre 432.

Pour renforcer encore la sécurité, un shunt 490, commandé à l'ouverture par le déploiement de la chaine de largage, peut être prévu en parallèle de l'allumeur 304. On a illustré schématiquement un tel shunt 490 sur les figures 19 et 20. En position de stockage, le shunt 490 est fermé. Il court-circuite l'allumeur 304 et interdit par conséquent toute initiation intempestive de celui-ci.

Le shunt 490 peut être placé sur les suspentes 22 de parachutes 20 comme illustré sur la figure 1, de sorte que le shunt 490 soit ouvert lors du déploiement des parachutes.

L'homme de l'art comprendra aisément que le circuit de commande 400 présente de nombreuses sécurités.

Tout d'abord, avant utilisation, aucune énergie électrique n'est stockée dans les circuits de commande 400. En effet, le condensateur C 413 est déchargé et la pile thermique 411 n'est pas initiée.

Par ailleurs, l'initiation de l'allumeur 304 requiert le déploiement de la chaine de largage détectée par l'ouverture du shunt 490 et par l'accéléromètre 450, I'écoulement d'une temporisation définie par le compteur 457 à partir de la validation par l'accéléromètre, enfin l'atteinte de l'altitude de consigne Alt contrôlée par le comparateur 436.

BOITIER DE COMMANDE 500
Le boîtier de commande 500 comprend un interrupteur inverseur 502 comprenant une entrée 504, deux sorties 508, 508 et trois positions.

L'entrée 504 est reliée à la borne d'alimentation positive +Vcc du réseau interne d'aéronef.

Dans une première position, telle qu'illustré sur les figures 19 et 20 annexées, l'interrupteut inverseur 502 ne relie l'entrée 504 à aucune sortie 506, 508.

Dans une position de largage normal, c'est-à-dire de largage freiné par l'ensemble propulseur 200, l'interrupteur inverseur 502 relie l'entrée 504 à la sortie 506, afin de charger le condensateur C 413 par l'intermédiaire de la résistance R 415.

Dans une position de largage d'urgence, dans laquelle le largage de la charge est réalisé, sans mise en oeuvre de l'ensemble propulseur 200, l'entrée 504 est reliée à la sortie 508. Celle-ci est reliée, par l'intermédiaire du connecteur 550, à une première borne du vérin pyrotechnique 140.

La seconde borne du vérin pyrotechnique 140 est reliée, toujours par l'intermédiaire du connecteur 550, à la borne de masse du circuit. électrique de l'aéronef.

Les deux éléments 551, 552 du connecteur larguable 550 comprennent par conséquent chacun trois fiches. Une première fiche 553 de l'élément de connecteur 551 est reliée à la sortie 506 du boîtier 500 tandis qu'une première fiche 556 associée de l'élément de connecteur 552 est reliée à la ligne 404 d'alimentation du condensateur C 413. Une seconde fiche 554 de l'élément de connecteur 551 est reliée à la sortie 508 du boîtier 500 tandis que la seconde fiche homologue 557 de l'élément de connecteur 552 est reliée à la première borne de l'allumeur 140.

Enfin, la troisième fiche 555 de l'élément de connecteur 551 est reliée à la masse du circuit électrique de l'aéronef, tandis que la troisième fiche homologue 558 de l'élément de connecteur 552 est reliée, d'une part, à la masse de l'étage d'alimentation 410, d'autre part, à la seconde borne du vérin pyrotechnique 140.

FONCTIONNEMENT DU SYSTèME 1. PHASE DE PREPARATION
La préparation de la charge 10 à larguer requiert la préparation et le
montage des éléments suivants (étape 602 sur la figure 23A)
- ensemble propulsif 200 équipé du dispositif 300 et boîtier
électronique 402 conditionnés sur la charge 10,
- mise en place d'un détecteur d'altitude 432 sur la plateforme 12,
- mise en place du déclencheur à câble 100 sur la plateforme 10,
- mise en place du connecteur shunt 490 dans les élingues de
suspension 22,
- installation de la liaison câble au boîtier électronique 402 et au
dispositif de sécurité et d'amorçage 300,
- établissement des liaisons électriques entre le détecteur d'altitude
432 et le circuit de commande 400, d'une part, et entre le circuit
de commande 400 et le connecteur shunt 490, d'autre part,
- boîtier électronique 500 positionné dans l'aéronef.

La charge 10 portée par la plateforme 12 est alors prête
pour une mise en place sur la rampe de largage de l'aéronef.

Dans cet état, la gâchette 114 du déclencheur à câble est
verrouillée par la goupille 124. Le piston 106 est bloqué par la
gâchette 114. Le condensateur C 413 est déchargé et la pile
thermique 411 non initiée. Le tiroir 314 est désaligné et bloqué par
le piston 320.

Lors des opérations de mise en place de la charge sur la rampe de
largage, il convient, d'une part, de relier l'élément de connecteur
551 du boîtier 500 embarqué, à l'élément de connecteur 552 monté
sur la plateforme 12, pour assurer la liaison avec le circuit de
commande 400 et le vérin pyrotechnique 140 intégré au déclencheur
à câble 100. De plus, lors de la mise en place de la
plateforme sur les rails de largage la goupille de sécurité 124 doit
être retirée. Les opérations de mise en place de la charge sont
illustrées par l'étape 602 sur la figure 23A.

2. LARGAGE FREINE
La séquence du largage freiné est la suivante.

Le boîtier 500 est mis en position de largage freiné (étape 604, 606). L'interrupteur inverseur 502 relie l'entrée 504 à la sortie 506. Le condensateur C413 est alors chargé par le réseau de bord de l'aéronef.

Comme illustré sur la figure 2A pour initier le largage un parachute d'extraction est déployé (étape 608). Lorsque la plateforme 10 quitte les rails au moment du largage, la pédale détectant la sortie d'aéronef déplace la gâchette 114 et libère le piston 106 (étape 610). Le piston 106 exerce de ce fait une traction sur le câble de commande 102.

La traction du câble 102 a pour effet- de basculer, l'interrupteur 414 en position fermée, d'une part, et d'extraire le câble 336 du dispositif de sécurité et d'amorçage 300, pour autoriser l'alignement ultérieur de la chaîne pyrotechnique 304, 306, 308, 310, d'autre part. Lors du largage, les éléments de connecteur 551, 552 sont séparés (par coulissement relatif de leurs fiches).

La fermeture de l'interrupteur 414 conduit à l'alimentation de l'allumeur 412 par décharge du condensateur C413. La pile thermique 411 est ainsi sollicitée et commence son cycle de montée en tension.

En parallèle, l'extension de la chaîne de largage (figure 2B - étape 612), par le parachute extracteur 30, conduit à l'ouverture du connecteur shunt 490 placé sur les élingues 22. Le court-årcuit sur l'allumeur 304 de mise à feu des propulseurs, formé au stockage par le connecteur shunt 490 est donc supprimé. Le circuit de commande 400 est alors relié fonctionnellement au dispositif de sécurité et d'amorçage 300.

Plus précisément le transistor 474 est alors relié fonctionnellement à l'allumeur 304.

Quand la pile thermique 411 atteint une tension seuil (détectée par l'élément 431), le circuit 400 alimente la sonde radioaltimétrique 432 qui se met en chauffe (étape 614).

A l'ouverture des parachutes 20 (figue 2C), la décélération résultante est détectée par l'accéléromètre 450 qui initie le retard électronique surveillé par le compteur 457 (étape 616).

Au bout du temps de retard électronique (étape 618), soit par exemple environ une seconde, le transistor de commutation 472 est rendu conducteur. L'inflammateur 324 est alimenté. Le piston 320 de ce fait est déplacé à l'extérieur de la chambre 316 ; le tiroir 314 est déplacé en position d'alignement ; et la chaîne pyrotechnique comprenant l'inflammateur 304, le relais 306, le détonateur 308 et le relais de détonation 310 est alignée.

En parallèle, au bout du temps de retard électronique, la porte ET 434 est validée pour autoriser la prise en compte du signal provenant du radioaltimètre 432.

On notera que grâce au retard électronique, la prise en compte du signal issu du radioaltimètre 432 est différée depuis la sortie de l'aéronef afin de garantir que ce dernier ne génère une information erronée en référence à l'aéronef.

Dès que l'altitude de consigne est atteinte (étape 620), le transistor de commutation 474 est rendu conducteur. L'inflammateur 304 du dispositif de sécurité et d'amorçage 300 est alimenté. Les unités de propulsion 250 sont initiées par l'intermédiaire du relais 306, du détonateur 308, du relais de détonation 310, du répartiteur 280, des cordeaux détonants 240, des initiateurs 210 et des inflammateurs 273 (figure 2D).

Comme indiqué précédemment, I'instant d'initiation des inflammateurs 304 peut être différé par le comparateur 436 sur la base de l'information délivrée par la sonde de température 480.

La charge 10 est freinée grâce à la mise en oeuvre de l'ensemble propulseur 200.

La fin de la combustion des blocs de propergol 258 intervient peu avant la mise à- terre (étape 622).

Dès le contact du sol, l'élément 248 reliant les suspentes 13 au câble 244 sépare la charge 10 de l'ensemble propulsif et des parachutes 20 (étape 624 - figure 2E).

3. LARGAGE D'URGENCE
Le système proposé dans le cadre de la présente invention autorise un largage diurgence pour lequel on ne souhaite pas utiliser le rétro-freinage de la charge par l'ensemble propulseur 200.

Dans ce cas, la séquence de fonctionnement est la suivante (étape 626).

Le boîtier 500 est mis en position urgence.

L'interrupteur-inverseur 5Ô2 relie alors la sortie 508 à l'entrée 504.

De ce fait, le condensateur C413 n'est pas alimenté. La pile thermique 411 ne peut donc être activée.

Par contre, le vérin pyrotechnique 140 est mis en oeuvre pour verrouiller le piston 106.

Il en résulte que le déclencheur à câble 100 est verrouillé, ce qui fait que le relèvement de la pédale de détection de sortie d'aéronef, lors de la sortie avion de la plateforme 12 est, sans effet sur le câble 1û2.

Par ailleurs, le condensateur C413 n'étant pas chargé et l'interrupteur 414 ne pouvant être fermé par le câble 102, il n'y a pas de mise en service du circuit de commande 400.

De même le câble de pré-armement 336 nrest pas extrait ; il n'y a donc pas déverrouillage du dispositif de sécurité et d'amorçage 300.

La chaîne pyrotechnique de ce dispositif ne peut donc s'aligner et la mise à feu de l'ensemble propulseur 200 ne peut être faite.

La charge 10 est donc mise à terre sous l'effet des parachutes 20 seuls.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.

On notera que, lorsque l'altitude de consigne "Alt" pour la mise à feu, est déterminée sur la base de la vitesse stabilisée Vstab (Alt = klVstab + k2), le système élimine automatiquement les dispersions pouvant résulter par exemple des paramètres aérologiques ou d'incidents mineurs de fonctionnement, tels qu'un retard à l'ouverture d'un parachute.

Claims (23)

R E V E N D I C A T I O N S

1. Système pour le largage de charges lourdes à partir d'aéronefs, du type comprenant un ensemble propulseur pyrotechnique (200), placé entre une charge (10) et un ou des parachute(s) associé(s), et mis en oeuvre sur la trajectoire de descente de la charge (10), afin de freiner la charge pour assurer une mise à terre de celle-ci dans des conditions optimales, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de commande (400) aptes à interdire l'initiation de l'ensemble propulseur (200) au moins tant que la chaîne de largage (302, 20, 22, 236) de la charge n'est pas déployée.

2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent des moyens (490) sensibles à la mise sous tension d'élingues (22) sous parachutes.

3. Système selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens sensibles à la mise sous tension d'élingues (22) sous parachutes comprennent au moins un interrupteur (490) placé sur les élingues (22), connecté en parallèle d'un allumeur électrique (304) apte à initier l'ensemble propulseur, l'interrupteur (490) étant adapté pour être fermé au stockage et être ouvert lors de la mise en extension des élingues (22).

4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent un accéléromètre (45û) sensible à l'ouverture du ou des parachutes (20).

5. Système selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comprend une temporisation (457) initiée lors de la détection d'ouverture de parachute (20) par l'accéléromètre (450).

6. Système selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la temporisation est formée par un compteur (457) qui reçoit un signal d'horloge.

7. Système selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'un détecteur de seuil (452) est placé entre l'accéléromètre (450) et le compteur (457) pour initier le comptage de ce dernier lors de la détection d'une décélération seuil.

8. Système selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comportent une pile thermique (411) associée à un allumeur électrique (412) qui est alimenté lors de la détection de sortie d'aéronef par un capteur (100).

9. Système selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent en outre un condensateur (C413) adapté pour être chargé par le circuit interne de l'aéronef et un interrupteur (414) actionné à la fermeture lors de la sortie de l'aéronef pour décharger le condensateur (C413) dans l'allumeur électrique (412).

10. Système selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent un altimètre (432) qui détecte l'altitude de la charge (10) pour initier l'ensemble propulseur (200) lorsque la charge (10) atteint une altitude de consigne.

Il. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'altimètre est formé d'une sonde mécanique (490).

12. Système selon la revendication 11, caractérisé par le fait que l'altimètre est formé d'une sonde mécanique (490) comprenant différents tronçons (492, 493, 494) articulés entre eux, repliés en position adjacente le long d'un bord de la plateforme (12) portant la charge (10), au stockage, et déployés en extension verticale, sous la plateforme, après le largage.

13. Système selon la revendication 10, caractérisé par le fait que l'altimètre est formé d'un radioaltimètre (432).

14. Système selon l'une des revendications 10 et 13, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent un comparateur (436) apte à comparer l'altitude mesurée par l'altimètre (432) avec une altitude de consigne fixe prédéterminée.

15. Système selon l'une des revendications 10 et 13, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent un comparateur (436) apte à comparer l'altitude mesurée par l'altimètre (432) avec une altitude de consigne définie sur la base de la vitesse stabilisée (Vstab) de la charge (10).

16. Système selon la revendication 15, caractérisé par le fait que l'altitude de consigne est de la forme klVstab + k2, relation dans laquelle kl et k2 désignent des constantes.

17. Système selon la revendication 16, caractérisé par le fait que la courbe klVstab + k2 correspond, à l'erreur près de l'altimètre (432) à ia hauteur de dénivelé entre l'instant de mise à feu de l'ensemble propulseur (200) et la fin de combustion de celui-ci, en fonction de la vitesse stabilisée (Vstab).

18. Système selon l'une des revendications 15 à 17, caractérisé par le fait que la vitesse stabilisée (Vstab} est obtenue par dérivation du signal issu de l'altimètre (432).

19. Système selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) comprennent un capteur (480) apte à détecter la température des unités de propulsion (250) et des moyens (436) aptes à retarder l'instant de mise à feu de l'ensemble propulseur (200) sur la base du signal issu du capteur de température (480) pour tenir compte de la variation de la loi de poussée des unités de propulsion (250) en fonction de leur température.

20. Système selon la revendication 19, caractérisé par le fait que le retard apporté à l'instant de mise à feu est de la forme (1 + kT - 298)

298 où k est une constante et T représente la température en "K.

21. Système selon la revendication 9, caractérisé par le fait qu'il comprend un interrupteur-inverseur (502) porté par l'aéronef pour autoriser sélectivement la charge du condensateur (C 413).

22. Système selon la revendication 21, caractérisé par le fait que les moyens de commande (400) sont portés par un élément lié à l'ensemble propulseur (200) et sont reliés à l'interrupteur-inverseur (5C2) par un connecteur (550) séparable lors du largage.

23. Système selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'il comprend un allumeur électrique (324) initié à la fin de la temporisation pour autoriser un alignement de chaine pyrotechnique d'initiation.

24. Système selon l'une des revendications 9 à 18, caractérisé par le fait qu'il comprend un allumeur électrique (304) alimenté lorsque l'altitude de consigne est atteinte pour intier la chaîne pyrotechnique de mise à feu de l'ensemble propulseur (200).