FR2650884A1 - CHARGE FOR ELECTROTHERMIC LAUNCHER - Google Patents

CHARGE FOR ELECTROTHERMIC LAUNCHER Download PDF

Info

Publication number
FR2650884A1
FR2650884A1 FR8910654A FR8910654A FR2650884A1 FR 2650884 A1 FR2650884 A1 FR 2650884A1 FR 8910654 A FR8910654 A FR 8910654A FR 8910654 A FR8910654 A FR 8910654A FR 2650884 A1 FR2650884 A1 FR 2650884A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sheet
winding
launcher
pyrolysis
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8910654A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2650884B1 (en
Inventor
Michel Roche
Andre Nicolas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority to FR8910654A priority Critical patent/FR2650884B1/en
Priority to ES90402250T priority patent/ES2041159T3/en
Priority to DE1990601525 priority patent/DE69001525T2/en
Priority to EP19900402250 priority patent/EP0412895B1/en
Publication of FR2650884A1 publication Critical patent/FR2650884A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2650884B1 publication Critical patent/FR2650884B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42AMMUNITION; BLASTING
    • F42BEXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/08Cartridges, i.e. cases with charge and missile modified for electric ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)
  • Regulation Of General Use Transformers (AREA)

Abstract

Cette charge 2 comprend au moins un élément isolant 4, décomposable par pyrolyse et, dans cet élément, une résistance électrique 22 dont une extrémité est destinée à être portée à une haute tension par rapport à son autre extrémité afin de chauffer la résistance et de provoquer ainsi une pyrolyse de l'élément, qui transforme ce dernier en un milieu gazeux apte à propulser un projectile 14 hors du lanceur. La résistance forme un bobinage dans l'élément isolant, les deux extrémités de ce bobinage sont éloignées l'une de l'autre et le bobinage est très faiblement inductif et réparti de façon sensiblement homogène dans l'élément. Application à l'accélération de projectiles jusqu'à de très grandes vitesses.This load 2 comprises at least one insulating element 4 which can be decomposed by pyrolysis and, in this element, an electrical resistance 22, one end of which is intended to be brought to a high voltage relative to its other end in order to heat the resistance and to cause thus a pyrolysis of the element, which transforms the latter into a gaseous medium capable of propelling a projectile 14 out of the launcher. The resistor forms a winding in the insulating element, the two ends of this winding are distant from each other and the winding is very weakly inductive and distributed substantially homogeneously in the element. Application to the acceleration of projectiles up to very high speeds.

Description

CHARGE POUR LANCEUR ELECTROTHERMIQUECHARGE FOR ELECTROTHERMIC LAUNCHER

DESCRIPTIONDESCRIPTION

La présente invention concerne une charge pour lanceur électrothermique. Elle s'applique à L'accélération de projectiles jusqu'à de très grandes vitesses. Un lanceur électrothermique appartient à la catégorie des lanceurs qui utilisent l'énergie -électrique pour propulser des projectiles. On connaît essentiellement trois types de lanceurs électriques: - le lanceur à rails, - le lanceur à induction, et - le lanceur électrothermique auquel se  The present invention relates to a charge for electrothermal launcher. It applies to the acceleration of projectiles up to very high speeds. An electrothermal launcher belongs to the category of launchers that use electrical energy to propel projectiles. Three types of electric launchers are known: - the launcher with rails, - the induction launcher, and - the electrothermal launcher to which

rapporte la présente invention.reports the present invention.

Dans un lanceur éLectrothermique, on forme et l'on chauffe un milieu approprié, grâce à de l'énergie électrique qui est généralement fournie par un banc de  In an electrothermal launcher, a suitable medium is formed and heated by means of electrical energy which is generally provided by a bank of

condensateurs, afin de propulser un projectile.  capacitors, in order to propel a projectile.

La catégorie des lanceurs électrothermiques se divise elle-même en deux grandes classes, à savoir les lanceurs électrothermiques à décharge lente et les  The category of electrothermal launchers is divided into two main classes, namely slow-blow electrothermal launchers and

lanceurs électrothermiques à décharge rapide.  fast discharge electrothermal launchers.

Dans un lanceur électrothermique à décharge lente, le banc de condensateurs fournit son énergie au milieu propulseur pendant toute la durée du parcours du  In a slow-blow electrothermal launcher, the capacitor bank supplies its energy to the propulsion medium for the duration of the trip.

projectile à l'intérieur du lanceur.  projectile inside the launcher.

Les lanceurs à décharge lente ont essentiellement été développés par la société américaine J.C.DEVICES et les documents suivants s'y rapportent: (1) article de R.L. BURTON et al. intitulé "EMET Technology for rail launchers", comptes rendus de "3rd Symposium on electromagnetic launch technology",  Slow-discharge launchers have been developed mainly by the American company J.C.DEVICES and the following documents relate to them: (1) article by R. L. BURTON et al. entitled "EMET Technology for rail launchers", reports of "3rd Symposium on electromagnetic launch technology",

21-24 avril 1986, Austin Texas E.U.A.  April 21-24, 1986, Austin Texas USA.

(2) article intitulé "Plasma -pulse-  (2) article entitled "Plasma -pulse-

accelerator", de Jurgen G.H. SALGE et ai., Institut Fur Hochspannungstechnik, Technische Universitit Braunschweig R.F.A. et de Wolfram WITT, Rheinmetal  accelerator ", by Jurgen G.H. SALGE et al., Fur Hochspannungstechnik Institute, Technische Universitit Braunschweig R.F.A. and Wolfram WITT, Rheinmetal

GmbH, D sseldorf R.F.A.GmbH, D sseldorf R.F.A.

Dans un lanceur électrothermique à décharge-  In a discharge electrothermal launcher

rapide, l'énergie du banc de condensateurs est transférée à une charge pendant un temps très court, de sorte que le projectile n'a pas le temps de se déplacer pendant ce temps de transfert de l'énergie. Les lanceurs à décharge rapide sont mentionnés dans le document suivant: (3) communication de M. GUILLEMOT, A. NICOLAS et M. ROCHE, intitulée "Projectile Launching by an electrothermal gun" et présentée au "4th Symposium on electromagnetic launch technology, Austin,  fast, the energy of the capacitor bank is transferred to a load for a very short time, so that the projectile does not have time to move during this time of energy transfer. The fast-loading launchers are mentioned in the following document: (3) communication by M. GUILLEMOT, A. NICOLAS and M. ROCHE, entitled "Projectile Launching by an electrothermal gun" and presented at the 4th Symposium on Electromagnetic Launch Technology, Austin ,

U.S.A., 19-21 avril 1988.U.S.A., 19-21 April 1988.

La présente invention concerne une charge pour lanceur éLectrothermique, qui est adaptée aux lanceurs électrothermiques à décharge rapide et donc  The present invention relates to a charge for electrothermal launcher, which is suitable for fast discharge electrothermal launchers and therefore

plus particulièrement utilisable avec ces derniers.  more particularly usable with these.

Pour ce faire, il faut concevoir une charge qui permette une décharge rapide du banc de condensateurs ainsi qu'un chauffage très fort du milieu  To do this, it is necessary to design a load which allows a fast discharge of the bank of capacitors as well as a very strong heating of the medium

propulseur au moyen d'une haute tension.  thruster by means of a high voltage.

La présente invention vise à résoudre ce problème. De façon précise, elle a pour objet une charge pour lanceur électrothermique, cette charge comprenant au moins un élément électriquement isolant, décomposable par pyrolyse et, dans cet élément, une résistance électrique dont une extrémité est destinée à être portée à une haute tension électrique par rapport à son autre extrémité afin de chauffer la résistance et de provoquer ainsi une pyrolyse de l'élément, qui  The present invention aims to solve this problem. Specifically, it relates to a load for electrothermal launcher, this load comprising at least one electrically insulating element, decomposable by pyrolysis and, in this element, an electrical resistor whose end is intended to be raised to a high electrical voltage by ratio at its other end in order to heat the resistance and thereby cause pyrolysis of the element, which

Z650884Z650884

transforme ce dernier en un miLieu gazeux apte à propulser un projectile hors du lanceur, charge caractérisée en ce que la résistance électrique forme un bobinage dans L'élément isolant, en ce que les. deux extrémités de ce bobinage sont éloignées l'une de L'autre, et en ce que Le bobinage est très faiblement inductif et réparti de façon sensibLement homogène dans L'élément. Par "bobinage très faiblement inductif", on entend un bobinage dont l'inductance ne dépasse pas 20 nH environ, cette inductance étant par exemple de  converts the latter into a gaseous medium able to propel a projectile out of the launcher, characterized in that the electrical resistance forms a coil in the insulating element, in that the. two ends of this winding are distant from each other, and in that the winding is very weakly inductive and distributed in a substantially homogeneous manner in the element. By "very weakly inductive winding" is meant a winding whose inductance does not exceed about 20 nH, this inductance for example being of

l'ordre de queLques nanohenrys.the order of some nanohenrys.

- L'utiLisation d'un bobinage très faiblement inductif permet La décharge rapide du banc de condensateurs et ce, même si la résistance électrique en forme de bobinage a, ce qui est préférable, une  - The use of a very low inductive winding allows the fast discharge of the capacitor bank and this, even if the winding electrical resistance has, which is preferable, a

grande longueur, par exemple de l'ordre de 1 mètre.  large length, for example of the order of 1 meter.

L'éloignement l'une de l'autre des deux extrémités du bobinage contribue à éviter les claquages entre les différentes parties ou spires de ce bobinage, ceci étant important pour permettre l'utilisation d'une tension d'alimentation élevée de la résistance, cette tension (de l'ordre de 30 kV par exemple) permettant de réaliser un chauffage à très forte puissance de la  The distance from each other of the two ends of the winding helps to avoid breakdowns between the different parts or turns of this winding, this being important to allow the use of a high supply voltage of the resistor, this voltage (of the order of 30 kV for example) to achieve a very high power heating of the

résistance.resistance.

Selon un mode de réalisation particulier de La charge objet de l'invention, celle-ci comprend en outre: - une gaine électriquement isolante pourvue d'un Logement dans lequel est placé chaque élément, - une enveloppe électriquement conductrice qui contient la gaine, et - une électrode qui est électriquement isolée de l'enveloppe et qui est destinée à porter une extrémité du bobinage à la haute tension, L'autre extrémité du bobinage étant portée à un potentiel de référence. La charge objet de l'invention peut comprendre une pluralité d'éléments dans Le logement de la gaine électriquement isolante. Selon un mode de réalisation préféré de la charge objet de l'invention, chaque élément comprend au moins une feuille faite d'une matière électriquement isolante, décomposable par pyrolyse, la résistance correspondant à cet élément se trouve sur cette feuille et a sensiblement la forme d'une ligne en créneaux allongés suivant leur hauteur, ligne dont les deux extrémités correspondent respectivement aux deux extrémités du bobinage relatif à l'élément et sont respectivement placées en deux bords opposés de la feuille, et cette feuille est roulée sur elle-même de telle façon que les deux bords opposés se trouvent respectivement en les deux extrémités du rouleau ainsi obtenu. Le bobinage qui en résulte est régulier et la dispersion de ce bobinage (et donc de la résistance) dans l'élément électriquement isolant est sensiblement  According to a particular embodiment of the filler object of the invention, it further comprises: - an electrically insulating sheath provided with a housing in which is placed each element, - an electrically conductive envelope which contains the sheath, and an electrode which is electrically isolated from the envelope and which is intended to carry one end of the winding at the high voltage, the other end of the winding being brought to a reference potential. The object of the invention may comprise a plurality of elements in the housing of the electrically insulating sheath. According to a preferred embodiment of the filler object of the invention, each element comprises at least one sheet made of an electrically insulating material, decomposable by pyrolysis, the resistance corresponding to this element is on this sheet and has substantially the shape a line in crenets lengthened according to their height, a line whose two ends respectively correspond to the two ends of the winding relative to the element and are respectively placed in two opposite edges of the sheet, and this sheet is rolled on itself by such that the two opposite edges are respectively at the two ends of the roll thus obtained. The resulting winding is regular and the dispersion of this winding (and thus the resistance) in the electrically insulating element is substantially

homogène dans tout le volume de cet élément.  homogeneous throughout the volume of this element.

L'élément peut comprendre une pluralité de telles feuilles qui sont empilées de façon que les résistances électriques correspondant respectivement auxdites feuilles soient électriquement isolées les unes des autres, et qui sont roulées ensemble sur  The element may comprise a plurality of such sheets which are stacked so that the electrical resistances respectively corresponding to said sheets are electrically isolated from each other, and which are rolled together on

elles-mêmes pour former un rouleau unique.  themselves to form a single roll.

Chaque élément peut être fait d'une matière plastique électriquement isolante, décomposable par  Each element can be made of an electrically insulating plastic material, decomposable by

pyrolyse et fortement hydrogénée.pyrolysis and highly hydrogenated.

Enfin, chaque résistance électrique peut être  Finally, each electrical resistance can be

faite en un matériau métallique ou en carbone.  made of a metallic material or carbon.

La présente invention sera mieux comprise à 2LO8s40  The present invention will be better understood at 2LO8s40

La Lecture de La description suivante, d'exemples de  The following description, examples of

réaLisation donnés à titre purement indicatif et nuLlement limitatif, en référence aux dessins'annexés sur Lesquels: - La figure 1 est une vue schématique d'un mode de réaLisation particulier de La charge objet de La présente invention, en place dans un Lanceur éLectrothermique à décharge rapide, - La figure 2 illustre schématiquement une feuiLle que comporte cette charge, - La figure 3 montre cette feuiLLe rouLée sur elLe-même, la figure 4 est vue en coupe schématique et partieLLe de La charge représentée sur La figu.re 1, et - la figure 5 est une vue en coupe schématique et partielle d'une autre charge conforme à l'invention. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un mode de réalisation particulier de la charge objet de l'invention. Dans ce mode de réalisation particulier, la charge 2 comprend un élément 4 qui comporte une feuille roulée suivant l'axe X de La charge et qui sera décrit par la suite. Cet élément 4 se trouve dans un logement 5 en forme de cylindre de révolution d'axe X, dont est pourvue une gaine 6 électriquement isolante, par exemple faite d'une matière plastique telle que le polyéthylène. La gaine isolante 6 est elle-même logée dans une enveloppe  EXECUTION given purely by way of indication and in a purely limiting manner, with reference to the attached drawings in which: FIG. 1 is a diagrammatic view of a particular embodiment of the feedstock of the present invention, in place in an electrothermal Launcher at rapid discharge, - Figure 2 schematically illustrates a sheet that includes this load, - Figure 3 shows this sheet rolled on itself, Figure 4 is a schematic and partial sectional view of the load shown in Figure 1, and FIG. 5 is a diagrammatic and partial sectional view of another load according to the invention. In Figure 1, there is shown schematically a particular embodiment of the object of the invention. In this particular embodiment, the load 2 comprises an element 4 which comprises a rolled sheet along the X axis of the load and which will be described later. This element 4 is in a housing 5 in the form of a cylinder of revolution X axis, which is provided with an electrically insulating sheath 6, for example made of a plastic material such as polyethylene. The insulating sheath 6 is itself housed in an envelope

métallique 8 par exemple en Laiton.  metal 8 eg Brass.

Le logement cylindrique 5 dans lequel se trouve l'élément 4 en forme de rouleau est fermé, d'un côté de ce rouleau, par une rondelle métallique 10 par exemple en laiton. Ce logement cylindrique est fermé, du côté opposé, par une mince feuille métallique 12, par exemple en laiton, qui est en contact par sa  The cylindrical housing 5 in which is the element 4 in the form of a roll is closed on one side of this roll, by a metal washer 10 for example brass. This cylindrical housing is closed, on the opposite side, by a thin metal foil 12, for example made of brass, which is in contact with its

2650-8842650-884

périphérie, avec l'enveloppe métallique 8. Le projectile 14, destiné à être lancé au moyen du lanceur électrothermique 36 dans lequel est placée la charge 2, se trouve, avant son lancement, contre la feuille mince 12. La base du projectile peut être fixée ou non à cette feuille mince 12. Le projectile peut également être en contact avec l'enveloppe métallique 8. Ce projectile 14 peut être électriquement isolant ou conducteur. En variante, il n'y a pas de feuille mince 12 et le projectile 14 est électriquement conducteur, par exemple métallique, ferme Ledit côté opposé du logement 5 et peut encore être en contact avec  periphery, with the metal casing 8. The projectile 14, intended to be launched by means of the electrothermal launcher 36 in which the load 2 is placed, is, before its launch, against the thin sheet 12. The base of the projectile can be The projectile may also be in contact with the metal casing 8. This projectile 14 may be electrically insulating or conductive. Alternatively, there is no thin sheet 12 and the projectile 14 is electrically conductive, for example metallic, closes said opposite side of the housing 5 and can still be in contact with

l'enveloppe métallique 8.the metal casing 8.

Une électrode 16 par exemple en laiton, qui s'étend suivant l'axe X et qui est gainée par un isolateur coaxial 18 par exemple en polyethylene, traverse la paroi de l'enveloppe métallique 8, qui est en regard de la rondelle.10, de telle façon que  An electrode 16, for example made of brass, which extends along the X axis and which is sheathed by a coaxial insulator 18, for example made of polyethylene, passes through the wall of the metal casing 8, which is opposite the washer. , In a way that

l'électrode 16 soit en contact avec cette rondelle 10.  the electrode 16 is in contact with this washer 10.

L'isolateur 18 permet d'isoler électriquement  Insulator 18 electrically isolates

l'électrode 16 de l'enveloppe métallique 8.  the electrode 16 of the metal casing 8.

L'élément 4 comporte une feuille 20 de forme rectangulaire (figure 2), faite d'une matière plastique électriquement isolante, décomposable par pyrolyse. Sur une face de cette feuille se trouve une résistance électrique 22 ayant sensiblement la forme d'une ligne en créneaux dont la base est proche d'un bord 24 de la feuille 20 et qui sont allongés suivant leur hauteur, le sommet des créneaux étant proche du bord opposé 26  Element 4 comprises a sheet 20 of rectangular shape (FIG. 2), made of an electrically insulating plastic material which can be decomposed by pyrolysis. On one side of this sheet is an electrical resistor 22 having substantially the shape of a crenellated line whose base is close to an edge 24 of the sheet 20 and which are elongated according to their height, the summit of the crenellations being close opposite edge 26

de la feuille 20.of sheet 20.

Les extrémités 23 et 25 de la résistance 22 sont plus larges que le reste de celle-ci et se trouvent respectivement aux deux coins de la feuille  The ends 23 and 25 of the resistor 22 are wider than the rest of the latter and are respectively at the two corners of the sheet

qui correspondent aux bords 24 de cette feuille.  which correspond to the edges 24 of this sheet.

2 508842 50884

Sur La figure 3, on voit que la feuille 20 est roulée sur eLLe-même de façon à obtenir un rouleau dont l'axe est parallèle au bord 24 de la feuille. Le rouleau ainsi obtenu est, comme on ('a déjà indiqué, placé dans le logement 5 prévu dans la gaine 6. La longueur de ce logement est telle que les extrémités de la résistance 22 soient alors respectivement en contact avec La rondelle 10 et la feuille mince 12 ou, lorsqu'il n'y a pas de feuille mince 12, avec la rondelle 10 et le projectile 14 (électriquement  In Figure 3, we see that the sheet 20 is rolled on itself to obtain a roller whose axis is parallel to the edge 24 of the sheet. The roll thus obtained is, as already indicated, placed in the housing 5 provided in the sheath 6. The length of this housing is such that the ends of the resistor 22 are then respectively in contact with the washer 10 and the thin sheet 12 or, when there is no thin sheet 12, with the washer 10 and the projectile 14 (electrically

-conducteur dans ce cas). --conductor in this case). -

Pour ce faire, il est préférable que les extrémités 23 et 25 de la résistance soient respectivement sur les deux autres bords 27 et 28 de la feuille. Cependant, si les extrémités de la résistance ne sont pas exactement sur les bords 27 et 28 mais en sont très proches, la charge fonctionne tout de même, du fait de claquages se produisant entre la rondelle 10 et l'extrémité correspondante de la résistance et entre la feuiLle mince 12 '(ou le projectile 14 s'il n'y a pas de feuille mince 12) et l'autre extrémité de la résistance lorsque l'électrode 16 est portée à une haute tension par rapport à l'enveloppe métalLique 8  To do this, it is preferable that the ends 23 and 25 of the resistor are respectively on the other two edges 27 and 28 of the sheet. However, if the ends of the resistor are not exactly on the edges 27 and 28 but are very close to them, the load works all the same, because of breakdowns occurring between the washer 10 and the corresponding end of the resistor and between the thin sheet 12 '(or the projectile 14 if there is no thin sheet 12) and the other end of the resistor when the electrode 16 is brought to a high voltage with respect to the metal shell 8

(et au projectile 14 si celui-ci est conducteur).  (and to projectile 14 if it is conductive).

L'élément 4 en forme de rouleau est vu en  The element 4 in the form of a roll is seen in

coupe sur la figure 4 dans son logement 5.  cut in Figure 4 in its housing 5.

La résistance 22 peut être formée par dép6t d'un métal ou de carbone sur la feuille 20. Cette dernière peut être faite d'un matériau choisi dans le groupe comprenant: le mylar (marque déposée), le kapton (marque déposée), le polyethylene ou le  The resistor 22 may be formed by depositing a metal or carbon on the sheet 20. The latter may be made of a material selected from the group consisting of: mylar (registered trademark), kapton (trademark), polyethylene or

polychlorure de vinyle.polyvinyl chloride.

La feuille 20 munie de sa résistance 22 peut être également obtenue à partir d'une feuille qui est faite de l'un des matériaux précédents et recouverte d'une couche métallique que L'on grave de façon à  The sheet 20 provided with its resistance 22 can also be obtained from a sheet which is made of one of the preceding materials and covered with a metal layer which is engraved so as to

obtenir la résistance 22 en forme de créneaux.  obtain the resistance 22 in the form of crenellations.

A titre purement indicatif et nullement limitatif, la feuiLle 20 a une épaisseur de L'ordre de lmm et l'on forme sur cette feuille une dizaine de créneaux. Les dimensions de la feuille dépendent du  As a purely indicative and in no way limiting, the sheet 20 has a thickness of the order of 1 mm and is formed on this sheet a dozen crenellations. The dimensions of the sheet depend on

diamètre intérieur du tube du lanceur avec lequel La-  inner diameter of the launcher tube with which La-

charge comportant cette feuille est destinée à être utilisée. A titre d'exemple, pour un lanceur dont le tube a un diamètre intérieur de 9mm, on peut utiliser une feuille rectangulaire de 20cm de Long et de 5cm de large. On notera que la forme en créneaux de la résistance 22 confère à celle-ci une inductance très faible et permet par ailleurs de répartir régulièrement les potentiels et donc d'obtenir La meilleure isolation  load comprising this sheet is intended to be used. For example, for a launcher whose tube has an inner diameter of 9mm, one can use a rectangular sheet of 20cm long and 5cm wide. It will be noted that the crenellated form of the resistor 22 gives it a very low inductance and also makes it possible to distribute the potentials regularly and thus to obtain the best insulation.

électrique possible.electric possible.

On notera également que la structure de l'élément 4 représenté sur la figure 3 permet au "contact" thermique entre la feuille électriquement isolante et la résistance d'être bien contrôlé et reproductible. On voit sur la figure 3 que, si nécessaire, une ou plusieurs feuilles supplémentaires 30, 32 peuvent être utilisées. Chaque feuille supplémentaire est faite de la même matière que la feuille 20 et porte une résistance en créneaux comme la feuille 20. Ces feuilles 20, 30, 32 sont empilées et roulées ensemble de façon à obtenir un rouleau unique, chaque résistance ayant une extrémité située en l'une des extrémités de ce rouleau et une autre extrémité située en l'autre  It will also be noted that the structure of the element 4 shown in FIG. 3 allows the thermal "contact" between the electrically insulating sheet and the resistance to be well controlled and reproducible. It can be seen in FIG. 3 that, if necessary, one or more additional sheets 30, 32 may be used. Each additional sheet is made of the same material as the sheet 20 and has a crenellated resistor such as sheet 20. These sheets 20, 30, 32 are stacked and rolled together to obtain a single roll, each resistor having an end located at one end of this roll and another end located in the other

extrémité du rouleau.end of the roll.

En variante, si nécessaire, on peut utiliser, au lieu d'une ou plusieurs feuilles supplémentaires munies de résistances, une ou plusieurs feuilles identiques à La feuille 20 mais non pourvues de résistances, toutes ces feuiLLes étant superposées et  Alternatively, if necessary, instead of one or more additional sheets provided with resistors, one or more sheets identical to the sheet 20 but not provided with resistors may be used, all these sheets being superposed and

roulées ensemble.rolled together.

Sur La figure - 5, on a représenté schématiquement et partieLLement en coupe une charge conforme à L'invention, dans Laquelle on utilise non pas un seul élément 4 mais une pluralité d'éléments 4 en forme de rouleaux, qui sont parallèles les uns aux autres et placés dans le logement 5 de La gaine, parallèlement à l'axe X, les résistances correspondant  FIG. 5 is a diagrammatic and partly sectional view of a load according to the invention, in which not only a single element 4 but a plurality of roll-shaped elements 4, which are parallel to each other, are used. others and placed in the housing 5 of the sheath, parallel to the axis X, the corresponding resistors

à ces rouleaux étant alors montées en parallèle.  these rollers being then mounted in parallel.

Dans une variante non représentée, la charge peut comporter non pas un seul élément 4 mais une pluralité d'éléments 4 en forme de rouleaux, disposés les uns à la suite des autres suivant l'axe X dans le logement de la gaine 6. Bien entendu, ces rouleaux sont alors agencés les uns par rapport aux autres de façon que les résistances électriques correspondant à ces rouleaux soient montées en série entre la rondelle 10 et la feuillemince 12 (ou -le projectile 14 s'il n'y a  In a variant not shown, the load may comprise not a single element 4 but a plurality of elements 4 in the form of rollers, arranged one after the other along the X axis in the housing of the sheath 6. Good Of course, these rollers are then arranged relative to each other so that the electrical resistances corresponding to these rollers are mounted in series between the washer 10 and the feuillince 12 (or -the projectile 14 if there is

pas de-feuille 12).no de-leaf 12).

La charge objet de la présente invention est utilisable sur tous les lanceurs électrothermiques  The charge which is the subject of the present invention can be used on all electrothermal launchers

à décharge rapide.fast discharge.

Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un lanceur de ce type qui porte la référence 36. Ce dernier a la forme d'un tube et son extrémité avant est bien entendu ouverte, tandis que son extrémité arrière est fermée par un couvercle de fermeture 38 qui y est vissé après avoir introduit la charge 2 dans une chambre 37a prévue à cet effet dans le lanceur, à l'arrière de celui-ci. Lorsque le projectile est solidaire de la charge 2, il est donc mis en place dans le lanceur en même temps que cette charge et Lorsqu'il n'en est pas solidaire, il peut être mis en place dans le lanceur par l'arrière de celui-ci, avant la charge bien entendu, ou par l'avant  FIG. 1 diagrammatically shows a launcher of this type which bears the reference 36. The latter is in the form of a tube and its front end is of course open, while its rear end is closed by a closing cap. 38 which is screwed there after introducing the load 2 in a chamber 37a provided for this purpose in the launcher, at the rear of it. When the projectile is secured to the load 2, it is set up in the launcher at the same time as this load and when it is not secured, it can be put in place in the launcher by the back of this one, before the charge of course, or from the front

(ouvert) du tube 37 du lanceur 36.(open) of the tube 37 of the launcher 36.

Le couvercle de fermeture 38 est alésé en son centre pour laisser un espace suffisant pour une électrode 40 appeltée "contact électrique". Ce contact électrique 40 traverse le couvercle de fermeture 38 de part en part et en est séparé par un joint  The closure lid 38 is bored at its center to leave enough space for an electrode 40 called "electrical contact". This electrical contact 40 passes through the closing cap 38 from one end to the other and is separated by a seal

électriquement isolant 39.electrically insulating 39.

Une extrémité 39a du contact 40 débouche dans  An end 39a of the contact 40 opens into

la chambre 37a.room 37a.

L'autre extrémité 39b' du contact 40 est électriquement isolée de la surface extérieure du lanceur et électriquement reliée à une borne d'une alimentation électrique 42 par l'intermédiaire d'un  The other end 39b 'of the contact 40 is electrically isolated from the outer surface of the launcher and electrically connected to a terminal of a power supply 42 via a

interrupteur rapide à gaz 44.gas quick switch 44.

Cette alimentation électrique 42 comporte un banc de condensateurs, apte à -stocker sous forme  This power supply 42 comprises a bank of capacitors, able to store in form

électrique une énergie de l'ordre de 8 kJ.  electrical energy of the order of 8 kJ.

Lorsque le couvercle est vissé dans la partie arrière du lanceur 36, l'extrémité 39b du contact  When the lid is screwed into the rear part of the launcher 36, the end 39b of the contact

électrique 40 est pressée contre l'électrode 16.  electrical 40 is pressed against the electrode 16.

La borne de l'alimentation 42 qui est électriquement reliée par l'intermédiaire de l'interrupteur 44 au contact 40 est destinée à être portée à une haute tension, de l'ordre de 30 kV par exemple, par rapport à la masse. L'autre borne de l'alimentation 42 est mise à la masse. Le couvercle 38 et le reste du lanceur sont métalliques et sont également mis à la masse. En conséquence, l'enveloppe métallique 8, qui, comme le projectile, est en contact avec le lanceur, est aussi à la masse et il en est de même pour le projectile lorsque ce dernier est  The terminal of the power supply 42 which is electrically connected via the switch 44 to the contact 40 is intended to be brought to a high voltage, of the order of 30 kV for example, with respect to ground. The other terminal of the power supply 42 is grounded. The lid 38 and the rest of the launcher are metallic and are also grounded. As a result, the metal shell 8, which, like the projectile, is in contact with the launcher, is also grounded and the same applies to the projectile when the latter is

conducteur.driver.

1 1 Aihsi, lorsque L'interrupteur 44 est fermé, une extrémité de la résistance 22 est très rapidement portée à la haute tension par rapport à son autre extrémité et le banc de condensateurs se décharge très rapidement à travers cette résistance. Cette dernière est alors chauffée à très- haute température, par exemple de L'ordre de 10 000 à 30 000OC. La matière plastique fortement hydrogénée qui constitue La feuille est ainsi très rapidement décomposée par pyrolyse et se transforme en un gaz (et même, si La température est suffisante, en un plasma) dont la détente est utilisée  1 1 Aihsi, when the switch 44 is closed, one end of the resistor 22 is very quickly brought to the high voltage relative to its other end and the capacitor bank discharges very quickly through this resistance. The latter is then heated to very high temperature, for example of the order of 10,000 to 30,000OC. The highly hydrogenated plastic material which constitutes the sheet is thus very quickly decomposed by pyrolysis and is transformed into a gas (and even, if the temperature is sufficient, into a plasma) whose relaxation is used

pour lancer Le projectile 14.to launch the projectile 14.

Les qualités isolantes de la matière plastique fortement hydrogénée sont mises à profit dans La charge pour réaliser La nécessaire isolation électrique entre les différentes parties de la résistance qui est pour ainsi dire intimement mêlée à La matière plastique. Cette isolation électrique se maintient malgré la très haute température atteinte par la résistance du fait de la grande rapidité du chauffage (quelques microsecondes). Mais, rapidement, La température s'homogénéise dans la charge, la résistance se mélange à la matière plastique isolante et l'ensemble devient gazeux et forme le milieu propulseur. Celui-ci est essentiellement constitué d'hydrogène et de carbone, d'o un gaz de faible masse  The insulating qualities of the highly hydrogenated plastic material are put to good use in the load to achieve the necessary electrical insulation between the different parts of the resistor which is, so to speak, intimately mixed with the plastic material. This electrical insulation is maintained despite the very high temperature reached by the resistance due to the high speed of heating (a few microseconds). But, quickly, the temperature is homogenized in the load, the resistance is mixed with the insulating plastic material and the whole becomes gaseous and forms the propellant medium. This is essentially composed of hydrogen and carbon, hence a low mass gas

atomique constituant un excellent milieu propulseur.  atomic constituting an excellent propellant medium.

On précise que la feuille mince 12 a une épaisseur suffisamment faible, par exemple de l'ordre de 0,5 m, pour que La quasi-totalité de L'énergie résultant de la détente du miLieu propulseur serve à la  It is specified that the thin sheet 12 has a sufficiently small thickness, for example of the order of 0.5 m, so that almost all of the energy resulting from the expansion of the propellant medium serves the purpose.

propulsion du projectile 14. -propulsion of the projectile 14. -

Dans une variante de réalisation, La rondelle est supprimée et Le côté correspondant du Logement 5  In an alternative embodiment, the washer is removed and the corresponding side of the housing 5

est fermé par l'éLectrode 16 et par L'isolateur-18.  is closed by the electrode 16 and the insulator-18.

L'électrode 16 est alors en contact avec L'extrémité de la résistance, qui se trouve dudit c8té, ou est très proche de cette extrémité de sorte qu'un claquage se produit entre elles lorsque l'électrode est portée à la haute tension. Dans cette variante, de préférence, l'électrode a des dimensions transversales sensiblement  The electrode 16 is then in contact with the end of the resistor, which is located on said side, or is very close to this end so that a breakdown occurs between them when the electrode is brought to the high voltage. In this variant, preferably, the electrode has transverse dimensions substantially

égales au diamètre du logement 5, ou la feuille 20 est.  equal to the diameter of the housing 5, or the sheet 20 is.

enroulée de façon que les extrémités 23 et 25 de la résistance 22 se trouvent sensiblement sur l'axe X (alors que dans le cas de la figure 3, ces extrémités  wound so that the ends 23 and 25 of the resistor 22 are substantially on the X axis (whereas in the case of FIG.

23 et 25 sont à la périphérie du rouleau obtenu).  23 and 25 are at the periphery of the roll obtained).

Les pressions et les températures atteintes avec un lanceur électrothermique à décharge rapide sont beaucoup plus élevées que celles que l'on obtient avec les charges à poudre classiques. Il en résulte la possibilité d'obtenir à la fois un meilleur rendement (rapport de l'énergie cinétique du projectile à l'énergie mise en oeuvre pour propulser celui-ci, c'est-à-dire l'énergie emmagasinée dans le banc de condensateurs, dans le cas du lanceur électrothermique représenté sur la figure 1) et des vitesses plus élevées, d'o l'intérêt du lanceur électrothermique à décharge rapide, notamment vis-à-vis d'un lanceur à  The pressures and temperatures achieved with a fast discharge electrothermal starter are much higher than those obtained with conventional powder charges. This results in the possibility of obtaining at the same time a better yield (ratio of the kinetic energy of the projectile to the energy used to propel it, that is to say the energy stored in the bench capacitors, in the case of the electrothermal launcher shown in Figure 1) and higher speeds, o o the interest of the fast discharge electrothermal launcher, particularly vis-à-vis a launcher to

poudre classique.classic powder.

La charge décrite en référence aux figures 1 à 5 est particulièrement bien adaptée à un tel lanceur électrothermique à décharge rapide et elle a un bon rendement.  The charge described with reference to Figures 1 to 5 is particularly well suited to such a fast discharge electrothermal launcher and has a good performance.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1; Charge pour Lanceur électrothermique, cette charge (2) comprenant au moins un élément électriquement isolant (4), décomposable par pyrolyse et, dans cet éLément, une résistance électrique (22) dont une extrémité est destinée à être portée à une haute tension électrique par rapport à son autre extrémité afin de chauffer la résistance et de provoquer ainsi une pyrolyse de l'éLément (4), qui transforme ce dernier en un milieu gazeux apte à propulser un projectile (14) hors du lanceur, charge caractérisée en ce que la résistance électrique (22) forme un bobinage dans l'élément isolant (4), en ce que les deux extrémités de ce bobinage sont éloignées l'une de l'autre, et en ce que le bobinage est très faiblement inductif et réparti de façon sensiblement  1; Charge for electrothermal starter, said charge (2) comprising at least one electrically insulating element (4), decomposable by pyrolysis and, in this element, an electrical resistance (22), one end of which is intended to be raised to a high electrical voltage by ratio at its other end to heat the resistance and thereby cause pyrolysis of the element (4), which transforms the latter into a gaseous medium capable of propelling a projectile (14) out of the launcher, characterized in that the electrical resistance (22) forms a winding in the insulating element (4), in that the two ends of this winding are distant from each other, and in that the winding is very weakly inductive and distributed sensibly homogène dans l'élément (4).homogeneous in the element (4). 2. Charge selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre: - une gaine électriquement isolante (6), pourvue d'un logement (5) dans lequel est placé-chaque élément (4), - une enveloppe électriquement conductrice (8) qui contient la gaine (6), et - une électrode (16) qui est électriquement isolée de l'enveloppe (8) et qui est destinée à porter une extrémité du bobinage à la haute tension, l'autre extrémité du bobinage étant portée à un potentiel de référence. -  2. Charge according to claim 1, characterized in that it further comprises: - an electrically insulating sheath (6), provided with a housing (5) in which is placed-each element (4), - an envelope electrically conductor (8) which contains the sheath (6), and - an electrode (16) which is electrically isolated from the casing (8) and which is intended to carry one end of the winding at the high voltage, the other end of the casing (8). winding being brought to a reference potential. - 3. Charge selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une pluralité d'éléments (4) dans le logement (5) de ta gaine3. Load according to claim 2, characterized in that it comprises a plurality of elements (4) in the housing (5) of your sheath électriquement isolante (6).electrically insulating (6). 4. Charge selon l'une quelconque 'des  4. Load according to any one of revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque  Claims 1 to 3, characterized in that each élément (4) comprend au moins une feuille (20) faite d'une matière électriquement isolante, décomposable par pyrolyse, en ce que la résistance.(22) correspondant à cet élément se trouve sur cette feuille et a sensiblement la forme d'une ligne en créneaux allongés suivant leur hauteur, ligne dont les deux extrémités correspondent respectivement aux deux extrémités du bobinage relatif à l'élément et sont respectivement placées en deux bords opposés (27, 28) de la feuille  element (4) comprises at least one sheet (20) made of an electrically insulating material, decomposable by pyrolysis, in that the resistance (22) corresponding to this element is on this sheet and has substantially the shape of a line in crenets lengthened according to their height, line whose two ends respectively correspond to the two ends of the coil relative to the element and are respectively placed in two opposite edges (27, 28) of the sheet (20), et en ce que cette feuille est roulée sur elle-  (20), and in that this sheet is rolled on it même de telle façon que les deux bords opposés (27, 28) se trouvent respectivement en les deux extrémités du  even in such a way that the two opposite edges (27, 28) are respectively at both ends of the rouleau ainsi obtenu.roll thus obtained. 5. Charge selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'élément (4) comprend une pluralité de feuilles (20, 30, 32) qui sont empilées dé façon que les résistances électriques (22) correspondant respectivement auxdites feuilles soient électriquement isolées les unes des autres, et qui sont rouLées ensemble sur elles-mêmes pour former un rouleau unique.  5. Charge according to claim 4, characterized in that the element (4) comprises a plurality of sheets (20, 30, 32) which are stacked so that the electrical resistances (22) respectively corresponding to said sheets are electrically insulated. each other, and which are rolled together on themselves to form a single roll. 6. Charge selon l'une quelconque des6. Charge according to any of the revendications I à 5, caractérisée en ce *que chaque  Claims I to 5, characterized in that * each élément (4) est fait d'une matière plastique électriquement isolante, décomposable par pyrolyse et  element (4) is made of an electrically insulating plastic material, decomposable by pyrolysis and fortement hydrogénée.highly hydrogenated. 7. Charge selon l'une quelconque des  7. Load according to any of the revendications I à 6, caractérisée en ce que chaque  Claims I to 6, characterized in that each résistance électrique (22) est fait en un matériau  electrical resistance (22) is made of a material métallique ou en carbone.metallic or carbon.
FR8910654A 1989-08-08 1989-08-08 CHARGE FOR ELECTROTHERMAL LAUNCHER Expired - Lifetime FR2650884B1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8910654A FR2650884B1 (en) 1989-08-08 1989-08-08 CHARGE FOR ELECTROTHERMAL LAUNCHER
ES90402250T ES2041159T3 (en) 1989-08-08 1990-08-06 PROPELLER CHARGE WITH ELECTRIC IGNITION.
DE1990601525 DE69001525T2 (en) 1989-08-08 1990-08-06 Electrically ignited pyrotechnic propellant charge.
EP19900402250 EP0412895B1 (en) 1989-08-08 1990-08-06 Electrically ignited pyrotechnic propellant charge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8910654A FR2650884B1 (en) 1989-08-08 1989-08-08 CHARGE FOR ELECTROTHERMAL LAUNCHER

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2650884A1 true FR2650884A1 (en) 1991-02-15
FR2650884B1 FR2650884B1 (en) 1991-10-11

Family

ID=9384565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8910654A Expired - Lifetime FR2650884B1 (en) 1989-08-08 1989-08-08 CHARGE FOR ELECTROTHERMAL LAUNCHER

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0412895B1 (en)
DE (1) DE69001525T2 (en)
ES (1) ES2041159T3 (en)
FR (1) FR2650884B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5431105A (en) * 1993-09-16 1995-07-11 Maxwell Laboratories, Inc. Electrothermal chemical cartridge
SE509310C2 (en) * 1994-06-17 1999-01-11 Foersvarets Forskningsanstalt Ways to electrically initiate and control the combustion of a compact drive charge and drive charge
JP3585930B2 (en) * 1995-03-23 2004-11-10 タイタン コーポレイション Electrothermal chemical cartridge
WO2000046551A1 (en) * 1999-02-03 2000-08-10 Dynamit Nobel Gmbh Explosivstoff- Und Systemtechnik Ignition system for propelling charges which functions according to the induction principle
DE19928832A1 (en) * 1999-06-24 2000-12-28 Diehl Stiftung & Co Electric ignition device for the propellant charge of a cartridge

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB579123A (en) * 1939-10-06 1946-07-24 Victor George Bull Improvements in or relating to electric detonators and primers
FR1159248A (en) * 1955-09-14 1958-06-25 Wasagchemie Ag Electric rocket
US2926566A (en) * 1956-11-30 1960-03-01 Walter W Atkins Device for accelerating the ignition of the propellant for a projectile
US3101669A (en) * 1960-09-20 1963-08-27 Graviner Manufacturing Co Hermetically sealed detonator
US3173370A (en) * 1961-12-26 1965-03-16 Lockheed Aircraft Corp Igniter for solid propellant
US4334474A (en) * 1976-05-21 1982-06-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Warhead initiation system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB579123A (en) * 1939-10-06 1946-07-24 Victor George Bull Improvements in or relating to electric detonators and primers
FR1159248A (en) * 1955-09-14 1958-06-25 Wasagchemie Ag Electric rocket
US2926566A (en) * 1956-11-30 1960-03-01 Walter W Atkins Device for accelerating the ignition of the propellant for a projectile
US3101669A (en) * 1960-09-20 1963-08-27 Graviner Manufacturing Co Hermetically sealed detonator
US3173370A (en) * 1961-12-26 1965-03-16 Lockheed Aircraft Corp Igniter for solid propellant
US4334474A (en) * 1976-05-21 1982-06-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Warhead initiation system

Also Published As

Publication number Publication date
DE69001525T2 (en) 1993-10-28
ES2041159T3 (en) 1993-11-01
FR2650884B1 (en) 1991-10-11
EP0412895B1 (en) 1993-05-05
EP0412895A1 (en) 1991-02-13
DE69001525D1 (en) 1993-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3344873B1 (en) Gridded ion thruster with integrated solid propellant
EP0086136B1 (en) Electromagnetic high-voltage pulse generator
FR2706112A1 (en) Arc plasma injectors in series.
FR2765319A1 (en) METHOD OF ELECTRICAL PRIMING AND CONTROLLING THE COMBUSTION OF A PROPULSIVE CHARGE AS WELL AS A PROPULSIVE CHARGE OBTAINED
EP2115815A1 (en) Process for manufacturing a cable for connecting the poles of a battery, an installation for implementing said process, and the cable obtained
EP0412895B1 (en) Electrically ignited pyrotechnic propellant charge
FR2630821A1 (en) ELECTROTHERMAL LAUNCHING DEVICE
EP2663828B1 (en) Electromagnetic rail launchers and associated process of launching a projectile
CA2560520A1 (en) On-board low voltage device for generating plasma discharges for controlling a supersonic or hypersonic engine
FR2772907A1 (en) PLASMA BURNER DEVICE FOR ELECTROTHERMAL AND ELECTROTHERMO-CHEMICAL GUN SYSTEMS
FR2551614A1 (en) INTENSE X-RAY SOURCE WITH A PLASMA CYLINDRICAL COMPRESSION, WHICH IS OBTAINED FROM AN EXPLOSIVE SHEET
EP1273875B1 (en) Igniter for propellant charges
FR2984028A1 (en) Spark-gap, has cathode whose surface is made of porous heat-resisting materials, where photoemissive material is dispersed to emit electrons under effect of beam in surface of cathode
EP3574719B1 (en) System for generating a plasma jet of metal ions
FR2559255A1 (en) Igniter and ignition cartridge for the propellant charge of a projectile.
EP3250822B1 (en) Hall effect thruster, and spacecraft including such a thruster
FR2597016A1 (en) Method and device for compacting a powder by means of electromagnetic pulses and composite material obtained
WO2013117654A1 (en) Cover for an energy storage unit, energy storage unit comprising said cover, and method for manufacturing such an energy storage unit
FR2617277A1 (en) INFLAMMATOR FOR PYROTECHNIC GENERATOR
EP0235010B1 (en) Capacitive ignition device for a propulsive charge
EP1205947B1 (en) Partition feed-through for high voltage electrical cable
EP0241362B1 (en) Device, particularly a duoplasmatron, for ionizing a gas, and method of using this device
WO1987007940A1 (en) Method for launching projectiles at hyperspeeds and launcher for implementing such method
EP0412897B1 (en) Two-stage gun with pyrotechnic propulsion and electric ignition
WO1999027625A1 (en) Spark plug with surface effect

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse