FR2846079A1 - Dispositif de verrouillage/deverrouillage et d'entrainement de gouvernes de projectile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de déploiement et d'entraînement d'une gouverne (2) d'un projectile, le déploiement se faisant entre une position d'emport dans laquelle la gouverne (2) se trouve repliée à l'intérieur du projectile et maintenue contre l'action des moyens ressort à l'aide d'un moyen de blocage (7) solidaire en rotation avec un axe (5) de commande entraîné en rotation par un moteur, des moyens de crabotage étant prévus assurant la solidarisation entre l'axe de commande et la gouverne une fois celle ci déployée, et une position déployée dans laquelle la gouverne (2) est orientable par rapport au projectileLe dispositif comporte un moyen de verrouillage (13) permettant de solidariser les gouvernes (2) avec leur axe de commande (5) et leur support (6), après avoir été déployées.

Description

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de

déploiement des ailettes de projectiles, et plus particulièrement pour des gouvernes, c'est à dire des ailettes pouvant pivoter, lorsqu'elles sont en position déployée, sous l'action d'un moteur de pilotage. Les gouvernes jouent un rôle de stabilisation du projectile mais peuvent également avoir un rôle de pilotage, analogue à celui des gouvernes d'avion, en étant commandées en rotation par un moteur piloté par un système électronique. 10 Le pilotage du projectile permet de corriger sa trajectoire en vol afin de rectifier d'éventuelles erreurs de pointage ou de l'orienter vers une cible après détection de cette dernière. De telles gouvernes ont pour principal inconvénient de 15 devoir posséder, pour être efficaces, des dimensions importantes (la longueur de la gouverne est habituellement de l'ordre du calibre), ce qui rend impossible le tir du projectile à partir d'une arme au calibre. Ainsi, depuis de nombreuses années on a développé différents mécanismes de 20 déploiement d'ailettes et de gouvernes, le projectile qui le porte pouvant être un missile, une roquette, ou encore un sous projectile porté par un projectile cargo de gros calibre gyrostabilisé. Ainsi, le brevet US-4664339 décrit une ailette, 25 orientable dans sa position déployée par l'action d'un moteur, et qui se trouve, en sa position d'emport, orientée sensiblement parallèlement à l'axe du projectile. Cette ailette passe en position déployée sous l'effet des efforts aérodynamiques qui s'exercent sur elle après la libération 30 d'un verrou de blocage, le déploiement de l'ailette étant

provoqué par un ressort.

Une telle solution présente cependant un inconvénient certain. En effet, au moment de leur déploiement, les ailettes commencent par présenter leur plus grande surface en 35 regard de l'écoulement dynamique, ce qui entraîne un freinage

du projectile et crée un risque de déstabilisation.

Le brevet FR-2623898 propose un dispositif de déploiement d'une ailette de projectile en deux phases afin de toujours présenter le bord d'attaque de l'ailette à l'écoulement aérodynamique. Ce système s'est révélé efficace. Néanmoins, il comporte plusieurs inconvénients. Un inconvénient majeur est lié au mouvement des ailettes lors de leur déploiement. 5 Lors d'une première phase de déploiement, les plans dans

lesquels se trouvent deux ailettes opposées peuvent être différents, ce qui peut nuire à la stabilité du projectile.

De plus, lors d'une deuxième phase de déploiement, les ailettes se déplacent dans un plan orthogonal au flux 10 aérodynamique, ce qui est également un facteur de déstabilisation et nécessite un certain effort de mise en

place des ailettes.

Par ailleurs les dispositifs connus comportent généralement un verrou disposé au niveau d'une extrémité de 15 l'ailette. Ce verrou qui est par exemple un rétracteur pyrotechnique doit être actionné pour que l'ailette puisse se déployer et avant que le moteur ne puisse commander le pilotage.

Une défaillance au niveau du verrou d'ailette empêche le 20 déploiement et interdit tout pilotage ultérieur.

Le verrou doit également être relié à l'électronique de commande ce qui complique le montage du dispositif de déploiement. Le but de la présente invention est de fournir un 25 dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes d'un projectile, dispositif de conception plus simple et permettant d'accroître la fiabilité du déploiement en éliminant une cause de défaillance. Le dispositif est compact

et simple à réaliser pour un moindre cot.

L'invention a donc pour objet un dispositif de déploiement et d'entraînement d'une gouverne d'un projectile, le déploiement se faisant par des moyens ressorts entre une position d'emport dans laquelle la gouverne se trouve repliée à l'intérieur du projectile et maintenue contre l'action des 35 moyens ressort à l'aide d'un moyen de blocage, et une position déployée dans laquelle la gouverne est orientable par rapport au projectile, caractérisé en ce que le moyen de blocage est solidaire en rotation d'un axe de commande entraîné en rotation par un moteur, des moyens de crabotage étant prévus assurant la solidarisation entre l'axe de

commande et la gouverne une fois celle ci déployée.

Selon une caractéristique, le moyen de blocage se 5 présente sous la forme d'un disque, solidaire en rotation de l'axe et muni d'un prolongement portant un bec de verrouillage coopérant avec une encoche de la gouverne, ledit disque étant traversé par l'extrémité de l'axe et portant au

moins une languette.

Selon encore une autre caractéristique, le moyen de blocage est maintenu en appui contre le support par un moyen ressort, le support présentant en regard du moyen de blocage un profil comprenant au moins une rainure destinée à recevoir ladite languette pour assurer l'entraînement de la gouverne, 15 les rainures et les languettes étant décalées angulairement les unes par rapport aux autres lorsque le moyen de blocage

se trouve dans sa position de blocage des gouvernes.

Selon encore une autre caractéristique, le moyen de blocage est entraîné en rotation par l'axe pour assurer le 20 crabotage par l'engagement de la languette dans la rainure pour assurer ainsi l'entraînement en rotation du support par l'axe. Selon encore une autre caractéristique, chaque gouverne

est solidaire de son axe d'entraînement par l'intermédiaire 25 d'un support et d'un bras articulé par rapport audit support.

Selon encore une autre caractéristique, bras est soumis à l'action d'un moyen ressort relié au support pour assurer le

déploiement des gouvernes.

Selon encore une autre caractéristique, le dispositif 30 comporte un moyen de verrouillage des gouvernes en position

déployées solidaire du support.

Selon encore une autre caractéristique, le moyen de

blocage est un pion venant se positionner dans un perçage de la gouverne, de manière à solidariser les gouvernes avec leur 35 axe de commande.

Un tout premier avantage du dispositif selon l'invention réside dans le fait que les gouvernes ne peuvent être déployées qu'après avoir été débloquées, ce qui réduit les risques de blessure ou d'endommagement lors de la

manipulation des projectiles équipés.

Un autre avantage réside dans le fait qu'un organe unique assure d'abord déverrouillage puis pilotage. On pallie ainsi 5 tout risque de défaillance d'un moyen de verrouillage externe

tel que proposé dans les modes de réalisation déjà connus.

Un autre avantage réside dans le fait que ce mode de réalisation permet de diminuer le nombre d'éléments et

d'assurer ainsi une meilleure compacité.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de

l'invention ressortiront plus clairement de la description donnée ciaprès à titre indicatif en relation avec des

dessins dans lesquels: - la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'un 15 projectile muni de gouvernes non déployées, selon l'invention, la figure 2 représente la même vue, du même projectile, lorsque les gouvernes sont déployées, - les figures 3a et 3b illustrent, à une échelle 20 différente le moyen de liaison entre une ailette et son axe de commande pour ce même mode de réalisation, et - les figures 4, 5 et 6 illustrent la réalisation du système de verrouillage, de crabotage et d'entraînement des

gouvernes selon l'invention.

La figure 1 représente une vue partielle en coupe d'un projectile 1 muni de gouvernes 2. Dans le plan de la figure, on a placé l'axe XX' du projectile, l'avant du projectile

étant situé vers la gauche et l'arrière vers la droite.

Le projectile 1 est composé de différentes parties dont 30 seul le compartiment 20 de gouvernes est représenté sur cette figure. Le dispositif de déploiement et d'entraînement de chaque gouverne, intégré dans le compartiment 20, comprend un axe 5 de gouverne, pourvu en son extrémité d'un support 6 de gouverne, d'un moteur 3 entraînant chaque axe 5 de gouverne 35 par l'intermédiaire d'un réducteur 4, et d'un moyen de verrouillage 7. Chaque gouverne 2 est reliée à un support 6 de gouverne par un axe transversal 9 de fixation autorisant une rotation de la gouverne par rapport au support comme il sera expliqué ci-après. L'axe d'entraînement 5 et le support 6 de gouverne sont chacun supportés par un carter, composé de deux parties 15 et 16, solidaires l'une de l'autre et fixées

sur la paroi supérieure 26 du compartiment 20.

Les gouvernes 2 sont situées dans une cavité 10 prévue à l'intérieur du compartiment 20 et verrouillées en position repliée par le moyen de verrouillage 7 qui s'insère dans des encoches 8 disposées au niveau du bord 2a de la gouverne par l'intermédiaire d'un bec 70. Chaque gouverne 2 possède un 10 bord d'attaque 21 sur lequel va s'exercer le flux aérodynamique. Chaque moteur 3 fait pivoter l'axe de commande 5 par l'intermédiaire du réducteur 4 suivant deux phases comme il

sera expliqué ci-après.

Le déploiement des gouvernes est effectué par rotation du moyen 7. Lorsque le bec 70 du moyen 7 sort de l'encoche 8, la

gouverne se déploie à l'extérieur du projectile.

La figure 2 représente, à une même échelle, la même vue partielle en coupe du projectile 1, lorsque les gouvernes 2 20 sont totalement déployées et suivant le même mode de réalisation. Chaque gouverne 2 est solidaire de son support 6 par un moyen 12 illustré sur la figure 3b. Dans cette position déployée, le bord d'attaque 21 de chaque gouverne 2 se trouve face au flux aérodynamique. Ce bord d'attaque 21 25 est effilé de manière à posséder une importante capacité de pénétration dans l'air, ce qui diminue les frottements et

améliore la stabilité du projectile.

Les figures 3a et 3b illustrent le moyen de solidarisation d'une gouverne 2 à son support 6. Il est 30 constitué d'un bras 17 solidaire de la gouverne 2 et monté rotatif par rapport à l'axe 9. Un ressort de torsion il est prévu autour de cet axe et est maintenu à une extrémité sur le support pour exercer à son autre extrémité un couple suivant la flèche fi sur le bras de la gouverne 2. Ainsi, 35 lorsqu'elle est libérée, la gouverne pivote pour venir se placer dans la position déployée représentée sur la figure 3b. Un pion 13 est prévu solidaire du bras 17 et est poussé constamment par un ressort de rappel. Ce pion 13 est destiné à venir se loger dans un perçage complémentaire 12 pratiqué dans le support 6, solidarisant ainsi en position déployée la gouverne 2 et le support 6. Ce support 6 étant lui-même solidarisé en rotation avec l'axe de gouverne 5, la rotation 5 de l'axe 5 par le moteur 3 entraîne le déploiement de chaque

gouverne, selon le mode illustré par les figures 4 à 6.

Les figures 4 à 6 illustrent un mode de réalisation du blocage de chaque gouverne 2 en position repliée. Le moyen de blocage 7 est monté glissant sur l'axe de commande 5 tout en 10 étant entraîné en rotation par celuici. A cet effet le moyen de blocage présente un perçage portant des méplats coopérant avec un profil complémentaire de l'axe 5. Chaque pièce de blocage 7 comporte également un bec de verrouillage 70 engagé dans une encoche 8 de chaque gouverne. Un ressort 14, du type 15 hélicodal par exemple, est monté sur l'extrémité de l'axe 5

pour exercer une poussée f2 sur la pièce 7, suivant l'axe d'entraînement 5 et en direction du support de gouverne 6, c'est-à-dire vers l'extérieur du projectile. L'entraînement en rotation de l'axe de commande 5 est assuré par le moteur 3 20 comme décrit précédemment.

La rotation de l'axe d'entraînement 5 fait pivoter la pièce de blocage 7 solidaire en rotation de l'axe 5, ce qui libère la gouverne 2 correspondante qui peut ainsi se déployer sous l'action du ressort de torsion 11 et se bloquer 25 en position déployée, de la manière décrite précédemment en

relation avec les figures 3a et 3b.

Les figures 4 et 5 représentent le dispositif de crabotage de la pièce 7 et du support 6 avant déblocage de la gouverne et la figure 6 montre ce même dispositif, après 30 déploiement de la gouverne. La pièce 7 se présente sous la

forme d'un disque muni d'un prolongement portant le bec 70.

Comme cela est plus particulièrement visible, la pièce 7 porte deux languettes 18. Par ailleurs, le support 6 est muni de deux rainures 19, disposée en regard de la pièce de 35 blocage 7 et de largeurs identiques aux languettes 18. Dans la position repliée représentée, les rainures 19 présentent un décalage angulaire par rapport aux languettes 18 de la

pièce 7.

Après le déblocage des gouvernes 2, la pièce 7 continue à être entraînée en rotation par l'axe 5 de manière à ce que les deux languettes 18 se trouvent face aux rainures 19. Sous l'action du ressort 14, la pièce 7 subit alors une 5 translation suivant la flèche f2 et réalise un crabotage avec

le support de gouverne 6 (crabotage représenté sur la figure 6). Ces deux pièces sont alors solidarisées en rotation, ce qui solidarise par suite en rotation l'axe d'entraînement 5, la pièce 7, le support de gouverne 6 et la gouverne 2 elle10 même.

Le décalage angulaire initial entre les languettes 18 et les rainures 19 est tel que, au cours de la phase de déploiement des gouvernes, le moteur 3 n'entraîne pas le support 6 de gouverne mais uniquement la pièce de 15 verrouillage 7. Une fois la gouverne déverrouillée et déployée, la rotation du moteur 3 se poursuit jusqu'à l'engagement des languettes 18 dans les rainures 19. Le décalage angulaire entre les languettes et languettes sera choisi de telle sorte que la gouverne puisse se déployer et 20 se verrouiller avant que n'intervienne la solidarisation de

la pièce 7 et du support 6.

Ainsi, dans cet exemple de réalisation, chaque gouverne est tout d'abord libérée par le moteur 3 puis actionnée en

rotation par celui ci.

Ce mode de réalisation présente une certaine compacité.

Il permet aussi d'augmenter la fiabilité du déploiement. En effet un seul organe (le moteur) assure d'abord déverrouillage puis pilotage. On pallie ainsi tout risque de défaillance d'un moyen de verrouillage externe tel que décrit 30 dans les modes de réalisation précédemment connus.

Le fonctionnement est le suivant. On actionne le moteur 3 et la rotation de l'axe de commande 5 entraîne deux actions successives: - une première action qui dégage le bec 70 de la pièce 7 35 de l'encoche 8 de la gouverne, ce qui libère la gouverne 2 qui peut se déployer sous l'action du ressort 11, - et une deuxième action qui, à l'issue du déploiement de la gouverne, solidarise en rotation l'axe de commande 5, la

pièce 7 et le support 6 de gouverne.

Ces modes de réalisation ont été donnés afin d'illustrer l'invention, on peut évidemment imaginer d'autres réalisations, par exemple un même axe de commande peut 5 commander simultanément deux gouvernes, ce qui permet de les

déployer simultanément puis de les actionner ensemble.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1. Dispositif de déploiement et d'entraînement d'une gouverne (2) d'un projectile, le déploiement se faisant par des moyens ressorts entre une position d'emport dans laquelle 5 la gouverne (2) se trouve repliée à l'intérieur du projectile et maintenue contre l'action des moyens ressort à l'aide d'un moyen de blocage (7), et une position déployée dans laquelle la gouverne (2) est orientable par rapport au projectile, caractérisé en ce que le moyen de blocage (7) est solidaire 10 en rotation avec un axe (5) de commande entraîné en rotation par un moteur (3), des moyens de crabotage étant prévus assurant la solidarisation entre l'axe de commande et la

gouverne une fois celle ci déployée.

2. Dispositif de déploiement et d'entraînement de 15 gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de blocage (7) se présente sous la forme d'un disque, solidaire en rotation de l'axe (5,50) et muni d'un prolongement portant un bec de verrouillage (70) coopérant avec une encoche (8) de la 20 gouverne, ledit disque étant traversé par l'extrémité de

l'axe (5) et portant au moins une languette (18).

3. Dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen de blocage (7) est maintenu en 25 appui contre le du support (6) par un moyen ressort (14), le support présentant en regard du moyen de blocage un profil comprenant au moins une rainure (19) destinée à recevoir ladite languette (18) pour assurer l'entraînement de la gouverne, les rainures et les languettes étant décalées 30 angulairement les unes par rapport aux autres lorsque le moyen de blocage se trouve dans sa position de blocage des gouvernes.

4. Dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 3, 35 caractérisé en ce que le moyen de blocage (7) est entraîné en rotation par l'axe (5) pour assurer le crabotage par l'engagement de la languette (18) dans la rainure (19) pour assurer ainsi l'entraînement en rotation du support (6) par

l'axe (5).

5. Dispositif de déploiement et d'entraînement de

gouvernes (2) d'un projectile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque gouverne est 5 solidaire de son axe d'entraînement (5) par l'intermédiaire

d'un support (6) et d'un bras (17) articulé par rapport audit support.

6. Dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 5, 10 caractérisé en ce que le bras (17) est soumis à l'action d'un moyen ressort (11) relié au support pour assurer le

déploiement des gouvernes (2).

7. Dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 6, 15 caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de verrouillage (13) des gouvernes (2) en position déployées solidaire du

support (6).

8. Dispositif de déploiement et d'entraînement de gouvernes (2) d'un projectile selon la revendication 7, 20 caractérisé en ce que le moyen de blocage est un pion (13) venant se positionner dans un perçage (12) de la gouverne (2), de manière à solidariser les gouvernes (2) avec leur axe

de commande (5).