FR2851799A1 - Procede de commande du positionnement d'un actionneur pyrotechnique, actionneur et dispositif de defense mettant en oeuvre un tel procede - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un procédé permettant de commander un positionnement d'un actionneur pyrotechnique (1) à double effet incorporant deux charges pyrotechniques (8a, 8b) ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte (4a,4b), les deux chambres étant séparées par un piston mobile (5).Ce procédé est caractérisé en ce qu'on commande successivement les deux charges pyrotechniques (8a,8b) en séquence de façon à assurer par l'action de la deuxième charge un freinage du déplacement du piston (5) qui a été commandé par la première charge, l'intervalle de temps entre l'initiation de chaque charge étant choisi de façon à assurer le positionnement souhaité pour le piston.L'invention a également pour objet un actionneur pyrotechnique ainsi qu'un dispositif de défense d'un véhicule ou d'une structure mettant en oeuvre un tel procédé.

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des
procédés permettant de commander le positionnement d'un actionneur pyrotechnique à double effet.
On connaît par le brevet FR2809172 un dispositif de 5 protection d'un véhicule mettant en oeuvre un tube lanceur d'un projectile. Le tube peut être orienté dans au moins un plan par un vérin pyrotechnique à simple ou double effet.
Ce vérin permet au dispositif d'avoir plusieurs directions de lancement possibles. Chaque direction de 10 lancement correspond à une position du piston du vérin. Ainsi un vérin simple effet permet de donner au tube deux positions différentes: celle correspondant au vérin à l'état de repos et celle correspondant au vérin activé.
Un vérin double effet permet de donner au tube trois 15 positions différentes: celle correspondant au vérin à l'état de repos et les deux positions extrêmes correspondant aux initiations de chacune des deux charges pyrotechniques.
Il n'est pas possible avec un tel dispositif de positionnement de donner plus de trois orientations 20 différentes à un tube de lancement.
C'est le but de l'invention que de proposer un procédé de positionnement mettant en oeuvre un actionneur pyrotechnique à double effet et permettant de donner à cet actionneur n'importe quelle position souhaitée.
Ainsi l'invention a pour objet un procédé permettant de commander un positionnement d'un actionneur pyrotechnique à double effet incorporant deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, les deux chambres étant séparées par un piston mobile, 30 procédé caractérisé en ce qu'on commande successivement les deux charges pyrotechniques en séquence de façon à assurer par l'action de la deuxième charge un freinage du déplacement du piston qui a été commandé par la première charge, l'intervalle de temps entre l'initiation de chaque charge étant choisi de façon à assurer le positionnement souhaité pour le piston.
Selon une variante du procédé, on mesure la pression dans la première chambre dans laquelle la première charge est 5 initiée, on compare cette pression à une valeur théorique mémorisée puis on corrige l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième charge et/ou on ouvre un évent dans au moins une des chambres de façon à tenir compte de l'écart observé entre la pression théorique et la pression mesurée.
Ainsi, lorsque la pression mesurée dans la première chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on pourra retarder l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on pourra ouvrir un évent dans la deuxième chambre.
Inversement, lorsque la pression mesurée dans la première 15 chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on pourra anticiper l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on pourra ouvrir un évent dans la première chambre.
On pourra également déterminer la position réelle du piston et utiliser cette mesure pour corriger l'instant 20 d'initiation de la deuxième charge et/ou ouvrir un évent dans l'une ou l'autre des chambres.
L'invention a également pour objet un actionneur mettant en oeuvre un tel procédé ainsi qu'un dispositif de défense d'un véhicule ou d'une structure contre une menace, 25 dispositif utilisant au moins un tel actionneur pyrotechnique à double effet.
Ce dispositif de défense permet d'orienter rapidement et suivant n'importe quelle direction souhaitée un tube de lancement d'une munition.
L'actionneur pyrotechnique à double effet selon l'invention comprend deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, les deux chambres étant séparées par un piston mobile, cet actionneur est caractérisé en ce qu'il comporte des moyens électronique de commande assurant une initiation en séquence des deux charges pyrotechniques avec un intervalle de temps programmable.
Selon une variante de réalisation, l'actionneur pourra 5 comporter des moyens permettant de mesurer la pression dans les deux chambres, ces moyens étant reliés à l'électronique de commande, cette dernière pouvant alors comparer la pression mesurée dans une première chambre avec au moins une valeur théorique.
L'actionneur pourra aussi comporter au moins un moyen permettant de déterminer la position du piston mobile.
Selon une autre variante de réalisation, l'actionneur pourra comporter au moins un évent pour chaque chambre, évent permettant de mettre en communication ladite chambre avec 15 l'extérieur, et dont l'ouverture est provoquée par les moyens électronique de commande.
L'invention vise également un dispositif de défense d'un véhicule ou d'une structure contre une menace telle un projectile, dispositif comprenant des moyens de positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube de lancement d'une munition, au moins un de ces moyens de positionnement comprenant un actionneur pyrotechnique à double effet incorporant deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, 25 les deux chambres étant séparées par un piston mobile, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte des moyens électronique de commande assurant une initiation en séquence des deux charges pyrotechniques de l'actionneur considéré avec un intervalle de temps choisi de façon à assurer le 30 positionnement souhaité en site et/ou en gisement.
Selon une variante de réalisation, le dispositif de défense pourra comporter des moyens permettant de mesurer la pression dans les deux chambres, ces moyens étant reliés aux moyens électroniques de commande, ces derniers pouvant comparer la pression mesurée dans une première chambre avec au moins une valeur théorique de façon à corriger l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième charge de l'actionneur considéré.
Avantageusement le dispositif de défense pourra comporter des moyens permettant de déterminer la position réelle du piston de l'actionneur pyrotechnique ou bien le positionnement en site ou en gisement donné par cet actionneur, ces moyens étant reliés aux moyens électroniques 10 de commande.
Selon une autre variante de l'invention, le dispositif pourra comporter au moins un évent pour chaque chambre, évent dont l'ouverture pourra être commandée par les moyens électronique de commande et permettra de mettre en 15 communication ladite chambre avec l'extérieur.
Les moyens électroniques de commande pourront provoquer le tir de la munition à un instant tel que celle ci sorte du tube sensiblement à l'instant o les angles de site et gisement sont obtenus.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents modes de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un 25 premier mode de réalisation d'un actionneur pyrotechnique selon l'invention, - la figure 2 est un exemple de courbes représentant l'évolution des pressions dans les chambres d'un actionneur selon l'invention ainsi que la course de vérin obtenue, - la figure 3 est un exemple de courbe montrant l'intervalle de temps entre l'initiation de deux générateurs pyrotechniques d'un vérin en fonction de la course souhaitée, - la figure 4 est une vue en coupe d'un deuxième mode de réalisation d'un actionneur selon l'invention, - la figure 5 représente un premier mode de réalisation d'un dispositif de défense mettant en oeuvre un actionneur pyrotechnique selon l'invention, - la figure 6 est un logigramme montrant la succession des étapes dans un dispositif de défense selon l'invention, - la figure 7 représente un deuxième mode de réalisation d'un dispositif de défense mettant en oeuvre un actionneur pyrotechnique selon l'invention.
La figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'un 10 actionneur pyrotechnique 1 selon l'invention.
Cet actionneur permet de commander directement un mouvement rotatif. A cet effet il comporte un piston qui a la forme d'un volet 5 solidaire d'un axe 19 susceptible d'un mouvement de rotation par rapport à un corps 2.
Une extrémité du volet 5 qui porte un joint d'étanchéité 36 est en contact avec une paroi cylindrique interne 20 du corps 2. Une goupille cisaillable 7 est interposée entre l'axe 19 et le corps 2. Elle assure la solidarisation du volet 5 et du corps 2 dans la position de repos du vérin.
L'axe 19 traverse le corps 3 et il est monté pivotant par rapport au corps sur des paliers (non représentés).
Le corps 2 délimite un logement interne qui a la forme d'un secteur cylindrique d'axe confondu avec celui de l'axe tournant 19.
Dans sa position de repos, le volet 5 se trouve dans une position médiane qui sépare le logement du corps 2 en deux chambres 4a, 4b de volume sensiblement égal et ayant chacune la forme d'un secteur cylindrique.
Par ailleurs le corps porte deux charges pyrotechniques 30 8a et 8b, chaque charge est reliée à une des chambres 4a,4b et permet de pressuriser celle ci.
Les charges pyrotechniques 8a, 8b sont constituées par exemple par une composition génératrice de gaz, telle 2 à 3 grammes d'une poudre propulsive simple base. Chaque composition peut être initiée par un inflammateur (non représenté) qui est relié par des conducteurs lla,llb à des moyens électroniques de commande 10.
Suivant la charge 8a ou 8b qui est initiée par le 5 dispositif électronique d'allumage 13 le volet 5 se déplace dans l'un ou l'autre sens (Ri ou R2). Cet actionneur permet donc de commander un pivotement de l'axe 19 qui est compris entre -90 et +900 par rapport à une position initiale médiane du volet.
L'initiation de la charge 8a provoque la rupture de la goupille 7 et la rotation du volet 5 dans le sens R2 jusqu'à sa mise en butée contre le corps 2.
Alternativement, l'initiation de la charge 8b provoque elle aussi la rupture de la goupille 7 et la rotation du 15 volet 5 dans le sens Ri jusqu'à sa mise en butée contre le corps.
Conformément à l'invention les moyens électroniques de commande 10 incorporent un calculateur 12 ainsi qu'au moins une mémoire ou registre 13.
Cette mémoire renferme sous forme numérique des courbes caractéristiques donnant la pression théorique dans chaque chambre en fonction du temps.
Le calculateur 12 est programmé de façon à pouvoir initier en séquence les deux charges pyrotechniques 8a et 8b. 25 Lorsque l'on initie ainsi une deuxième charge (par exemple 8b) après l'initiation d'une première charge (8a), une contre pression apparaît dans la deuxième chambre 4b après l'apparition de la pression dans la première chambre 4a.
Cette contre pression entraîne un freinage du déplacement du volet 5.
Dans le cas simple décrit ici o les charges pyrotechniques 8a,8b utilisées sont identiques pour chaque chambre et o les volumes initiaux des chambres 4a,4b sont également égaux, le volet 5 va se positionner au bout d'un certain temps au niveau de sa position médiane initiale. En effet cette position correspond à l'équilibre entre les pressions dans les deux chambres.
Avant d'atteindre cette position d'équilibre la vitesse de rotation du volet va diminuer puis changer de sens. Il existe donc une position du volet pour laquelle la vitesse de celui ci s'annule. Cette position va dépendre de l'intervalle de temps séparant l'initiation des deux charges 10 pyrotechniques 8a et 8b.
Si cet intervalle de temps est bref, la course du volet sera réduite.
Si cet intervalle de temps est important la course du volet approchera de la course maximale possible.
Il est donc possible en jouant sur l'intervalle de temps séparant les initiations des deux charges de donner au volet une course ou un angle de pivotement bien définie.
L'Homme du Métier établira aisément les abaques qui, pour une configuration de vérin donnée (composition et masse des 20 charges pyrotechniques, inertie du volet ainsi que du mécanisme entraîné par celui ci...), permettront de définir la course obtenue en fonction de l'intervalle de temps séparant chaque initiation.
Ces abaques seront introduites dans la mémoire 13 ou dans 25 un registre du calculateur 12. Ce dernier commandera alors la séquence d'initiation appropriée en réponse à une consigne fournie par un utilisateur ou bien par un système ou automate de contrôle (par exemple au travers d'une interface de commande 14 ou bien une conduite de tir pour une application 30 défense de véhicule).
A titre d'exemple, pour un vérin rotatif ayant un volume total des chambres de 450 cm3, et permettant un pivotement de +/-90o par rapport à la position initiale, chaque charge pyrotechnique étant constituée par 3 g de poudre simple base, la figure 2 montre les courbes: Pl qui donne l'évolution de la pression en fonction du temps dans la première chambre o la charge pyrotechnique est initiée (pression en Méga Pascals), P2 qui donne l'évolution de la pression en fonction du temps dans la deuxième chambre o la charge pyrotechnique est initiée (pression en Méga Pascals), C qui donne le débattement angulaire du volet 5 en 10 fonction du temps (angle en degrés).
La charge pyrotechnique de la deuxième chambre est ici initiée 20 millisecondes après la première charge. Il en résulte un débattement maximal de 900 qui intervient au bout du temps t = 40 millisecondes environ.
La figure 3 est une abaque qui donne pour ce vérin la valeur de l'intervalle à programmer entre chaque initiation en fonction du débattement angulaire maximal souhaité.
Il est bien entendu possible de n'initier qu'une seule charge. On obtient alors d'une façon classique le débattement 20 maximal possible (volet en butée contre le corps 2).
Il est bien entendu possible de donner au volet 2 une position initiale qui n'est pas la position médiane. Une telle disposition permettra de donner au vérin 1 une capacité de positionnement angulaire qui sera plus importante dans un 25 sens de rotation que dans l'autre.
Les volumes initiaux des deux chambres 4a et 4b seront alors différents. On pourra donc dans ce cas prévoir des charges pyrotechniques différentes pour l'une et l'autre chambre du vérin, par exemple des masses de composition 30 pyrotechnique différentes.
La figure 4 montre un deuxième mode de réalisation d'un actionneur pyrotechnique 1 selon l'invention. Cet actionneur est réalisé ici sous la forme d'un vérin linéaire à double effet comportant un corps 2 cylindrique d'axe 3 délimitant un logement interne cylindrique partagé en deux chambres 4a, 4b par un piston 5 solidaire d'une tige 6.
Le piston est représenté ici dans la position initiale du vérin, position dans laquelle le piston est rendu solidaire 5 du corps 2 par une goupille radiale cisaillable 7 interposée entre la tige 6 et un couvercle d'extrémité 9a. Des moyens d'étanchéité au gaz tel des joints annulaires non représentés sont prévus entre le piston et le corps.
Chaque chambre 4a, 4b peut être pressurisée par une 10 charge pyrotechnique génératrice de gaz 8a, 8b. Ces charges sont disposées au niveau des couvercles 9a, 9b assurant la fermeture du corps 2, couvercles qui sont traversés par la tige 6. Des joints d'étanchéité aux gaz sont prévus entre les couvercles et la tige 6.
Une telle structure de vérin pyrotechnique est bien connue de l'Homme du Métier.
L'initiation de la charge 8a provoque la rupture de la goupille 7 et le déplacement du piston 5 dans la direction Dl jusqu'à sa mise en butée contre le couvercle 9b.
Alternativement, l'initiation de la charge 8b provoque elle aussi la rupture de la goupille 7 et le déplacement du piston 5 dans la direction D2 jusqu'à sa mise en butée contre le couvercle 9a.
Là encore et conformément à l'invention les moyens 25 électroniques de commande 10 incorporent un calculateur 12 ainsi qu'au moins une mémoire ou registre 13, et le calculateur 12 est programmé de façon à pouvoir initier en séquence les deux charges pyrotechniques 8a et 8b.
Cette initiation en séquence permet de freiner le 30 déplacement du piston 5.
Celui ci va se positionner au bout d'un certain temps au niveau de sa position médiane initiale qui correspond dans l'exemple décrit ici à l'équilibre entre les pressions dans les deux chambres.
Avant d'atteindre cette position d'équilibre la vitesse du piston va diminuer puis changer de sens. Il existe donc une position du piston pour laquelle la vitesse de celui ci s'annule. Cette position va dépendre de l'intervalle de temps 5 séparant l'initiation des deux charges pyrotechniques 8a et 8b.
Si cet intervalle de temps est bref, la course du piston sera réduite.
Si cet intervalle de temps est important la course du 10 piston approchera de la course maximale possible.
Il est donc possible en jouant sur l'intervalle de temps séparant les initiations des deux charges de donner au piston une course maximale bien définie.
Là encore il suffira à l'Homme du Métier d'établir les 15 abaques qui, pour une configuration de vérin donnée (composition et masse des charges pyrotechniques, inertie du piston, de la tige ainsi que du mécanisme entraîné par la tige...), permettront de définir la course obtenue en fonction de l'intervalle de temps séparant chaque initiation.
Les actionneurs représentés aux figures 1 et 4 comportent également des moyens permettant de mesurer la pression dans les deux chambres 4a et 4b. Ces moyens sont constitués par des sondes de pression 15a, 15b.
Les sondes i5a, 15b sont raccordées à l'électronique de 25 commande 10 par des liaisons 16a, 16b.
Dans le mode de réalisation de la figure 1, les sondes sont représentées fixées radialement dans la paroi cylindrique du corps 2. Elles pourraient bien entendu être portées par une paroi de fond du corps ou bien par une paroi 30 de dessus (non représentée). Dans le mode de réalisation de la figure 4, les sondes sont fixées aux couvercles 9a et 9b.
Ainsi l'électronique de commande 10 peut contrôler la pression réelle qui règne dans chacune des chambres 4a, 4b et il elle peut comparer cette pression à une valeur théorique qui figure en mémoire.
Il est alors possible de corriger l'intervalle de temps avant l'initiation de la deuxième charge de façon à tenir compte de l'écart de pression ainsi mesuré.
En effet des dispersions peuvent intervenir au niveau des pressions réelles, dispersions liées par exemple à la variation des caractéristiques des différentes charges pyrotechniques d'un lot de production, ou bien liées aux 10 conditions de fonctionnement (température, pression atmosphérique).
S'il n'était pas tenu compte de ces dispersions il en résulterait un écart entre la consigne de positionnement de la tige du vérin et la position effectivement observée.
L'Homme du Métier établira aisément des abaques de correction permettant, pour une géométrie de vérin donnée et en fonction d'un écart de pression mesuré dans la première chambre, de déterminer l'avance ou le retard à apporter à l'instant d'initiation de la deuxième charge.
Lorsque la pression mesurée dans la première chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on retarde donc l'instant d'initiation de la deuxième charge.
Inversement lorsque la pression mesurée dans la première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on 25 anticipe l'instant d'initiation de la deuxième charge.
On réalise ainsi un asservissement rustique apportant une seule correction mais qui est suffisant si les valeurs des dispersions restent faibles.
Dans certains cas et notamment si les dispersions sont 30 trop importantes (supérieures à 5% en valeur absolue) il sera nécessaire de prévoir d'autres moyens permettant de réguler le niveau de pression dans les chambres 4a et 4b.
On pourra comme les figures 1 et 4 le montrent également prévoir au moins un évent 17a, 17b dans chaque chambre. Ces évents permettent de mettre en communication la chambre (4a ou 4b) avec l'extérieur du corps du vérin.
Les évents représentés à la figure 1 sont portés par la paroi de fond du corps 2. Les évents représentés à la figure 4 sont fixés radialement au corps cylindrique 2.
L'ouverture de l'évent 17a, 17b est provoquée par les moyens électronique de commande 10 auxquels ils sont raccordés par des liaisons 18a, 18b.
Les évents seront réalisés par exemple sous la forme de 10 petites soupapes normalement fermées, comportant une tige qui assure la fermeture de la soupape et qui est solidaire d'un électro aimant.
Lorsque la pression mesurée dans la première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on pourra alors 15 commander l'ouverture de l'évent raccordé à la première chambre. On réduira ainsi la valeur de la pression dans la première chambre de façon à la ramener sensiblement à la valeur théorique. L'évent pourra alors être refermé.
Inversement lorsque la pression mesurée dans la première 20 chambre est inférieure à la pression théorique mémorisée on pourra commander l'ouverture de l'évent raccordé à la deuxième chambre.
Cette variante de l'invention permet d'apporter successivement plusieurs corrections aux pressions dans les 25 différentes chambres.
On pourra bien entendu combiner une correction au niveau de l'intervalle d'initiation entre les charges et une régulation de pression par l'intermédiaire du ou des évents.
Ce mode de réalisation permet ainsi d'assurer un 30 asservissement permettant de pallier l'ensemble des dispersions du dispositif (dispersion sur les pressions dans les deux chambres mais aussi sur les retards entre les initiations).
Pour perfectionner cet asservissement on pourra également prévoir des moyens permettant de déterminer la position du piston ou du volet. De tels moyens sont bien connus. Ils peuvent être intégrés au vérin ou bien portés par la 5 structure actionnée par le vérin. On pourra par exemple utiliser un codeur optique porté par l'axe rotatif 19 pour un vérin rotatif tel que représenté à la figure 1. On pourra pour un vérin linéaire tel que représenté à la figure 4 utiliser un capteur de position optique repérant l'extrémité 10 de la tige du vérin.
Les moyens électroniques de commande utiliseront les informations relatives à la position réelle du vérin pour commander par exemple les évents et/ou modifier l'intervalle d'initiation entre les charges.
A titre de variante on pourra remplacer la goupille de verrouillage 7 du piston ou du volet par un dispositif réversible, par exemple un verrou poussé par un ressort et venant en appui sur un méplat. Une telle solution permet de réaliser un vérin pyrotechnique pouvant être réutilisé 20 plusieurs fois. Il suffira pour une nouvelle utilisation de repositionner le volet ou le piston à sa position initiale verrouillée et de remplacer la ou les charges pyrotechniques génératrices de gaz.
Différentes variantes sont possibles sans sortir du cadre 25 de l'invention. On pourrait ainsi définir un vérin linéaire dont le piston ne se trouverait pas au repos en position médiane mais serait positionné plus ou moins près d'un des couvercles d'extrémité. Les volumes initiaux des deux chambres seraient alors différents.
On pourrait aussi définir un vérin dans lequel les charges pyrotechniques seraient différentes pour chaque chambre.
Dans tous les cas l'Homme du Métier établira lors de la conception du vérin les abaques nécessaires pour permettre la commande du positionnement souhaité.
Les actionneurs selon l'invention peuvent être utilisés 5 dans différentes applications pour lesquelles il est nécessaire de donner très rapidement un mouvement d'amplitude donnée.
L'actionneur selon l'invention ne permet pas à lui seul d'assurer le maintien d'un organe dans une position donnée. 10 Ce maintien pourra cependant être assuré par des moyens classiques non représentés et solidaires de l'organe commandé par le vérin (par exemple un cliquet de verrouillage).
L'actionneur selon l'invention est particulièrement bien adapté à la mise en oeuvre d'un dispositif de défense d'un 15 véhicule ou d'une structure contre une menace telle un projectile.
En effet il est nécessaire pour une telle application d'assurer le positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube de lancement d'une munition dans un intervalle 20 de temps très bref (de l'ordre de quelques dizaines de millisecondes).
L'énergie pyrotechnique mise en oeuvre dans les vérins est suffisante pour assurer le déplacement des inerties mécaniques de tels dispositifs de défense. Les vérins 25 pyrotechniques permettent également d'assurer la vitesse de positionnement requise.
Le procédé selon l'invention permet en outre d'assurer la précision du positionnement en site et en gisement malgré l'absence de butée mécanique correspondant au positionnement 30 souhaité.
Cette butée n'est pas nécessaire car il suffit d'assurer l'expulsion de la munition hors du tube lorsque ce dernier se trouve orienté suivant la direction souhaitée. En effet, la position souhaitée est celle à laquelle la vitesse du vérin est pratiquement nulle.
Le dispositif électronique de commande pourra être programmé pour déclencher ce tir quelques instants avant 5 l'arrivée du tube au positionnement angulaire en site et en gisement correct. Le déclenchement est provoqué avant l'arrivée à la position car la mise en pression de la charge propulsive de la munition de défense et son parcours dans le tube durent un certain temps (de l'ordre de 30 10 millisecondes). Il est donc nécessaire d'anticiper afin d'assurer la sortie de la munition hors du tube selon la bonne direction et avec le moins de perturbations latérales possibles (vitesse de positionnement des vérins sensiblement nulle).
Comme cela est par exemple visible sur la figure 2, cette vitesse évolue très faiblement sur une plage d'environ 8 millisecondes autour de la valeur de positionnement souhaitée. Lorsque la munition sort du tube dans cette position elle ne se trouve pratiquement pas perturbée par les 20 mouvements du tube.
La figure 5 montre un premier exemple d'une tourelle 21 de lancement d'une munition de défense 22. Cette tourelle comprend un plateau tournant 25 qui est solidaire d'un axe vertical 27 et peut donc pivoter par rapport à un support 25 fixe 23 qui est par exemple lié à un véhicule (non représenté).
Cette tourelle est destinée à assurer la défense d'un véhicule ou d'une structure contre une attaque par un missile ou une roquette. Il est essentiel qu'une telle tourelle 30 puisse assurer un positionnement rapide et fiable du tube 24 suivant une direction déterminée lors de la détection de la menace par une conduite de tir (non représentée).
Le délai de positionnement est de l'ordre de la centaine de millisecondes.
Le pivotement de l'axe 27 se fait grâce à des paliers 28.
Ce pivotement du plateau assure le positionnement en gisement du tube 24.
Le plateau 25 porte le tube 24 qui est solidaire d'une 5 embase 26 pouvant pivoter par rapport au plateau 25 autour d'un axe 29.
L'axe 27 est solidaire d'un volet 5 d'un vérin pivotant la selon l'invention. Le corps 2 du vérin est par ailleurs rendu solidaire du support 23 par un moyen de liaison (non 10 représenté) tel des vis ou des pattes de fixation. Le vérin la assure le positionnement en gisement du tube lanceur 24 par rapport au support 23.
Par ailleurs le tube 24 peut pivoter par rapport au plateau 25 autour de l'axe 29 qui est perpendiculaire à l'axe 15 vertical 27.
Un vérin pyrotechnique linéaire lb selon un autre mode de réalisation del'invention est monté de façon articulée entre le plateau 25 et l'embase 26.
Le corps du vérin est articulé sur une patte 30 solidaire 20 du plateau 25. L'extrémité de la tige 31 du vérin est articulée sur une autre patte 32, solidaire de l'embase 26.
Le vérin lb permet de commander le positionnement en site du tube 24 par rapport au plateau 25 et au support 23.
Ce vérin est lui aussi à double effet. Il comporte deux 25 charges pyrotechniques 8a et 8b, reliées aux moyens électroniques de commande 10, et qui permettent de commander la sortie de la tige 31 ou bien son entrée dans le corps de vérin. Le pointage peut ainsi être réalisé avec des angles de site positifs ou négatifs.
La munition 22 est expulsée hors du tube 24 par une charge propulsive 33 qui est allumée par un inflammateur 34.
Ce dernier est initié par un contact 35 qui est relié par une liaison filaire non représentée aux moyens électroniques de commande 10 qui sont logés dans le support 23.
Le tube 24 est ici représenté comme un tube fermé à sa partie arrière et la charge 33 expulse la munition hors du tube par effet canon. Il est bien entendu possible de prévoir une charge propulsive sous la forme d'un propulseur solidaire 5 de la munition. Dans ce cas le tube 24 sera ouvert à sa partie arrière ce qui permettra de réduire le recul subi par le support 23.
Les moyens électroniques de commande 10 assurent le tir de la munition ainsi que l'initiation des différentes charges 10 pyrotechniques des vérins la et lb. Les deux charges pyrotechniques de chaque vérin seront initiées en séquence comme suite aux consignes de pointage en site et en gisement fournies par une conduite de tir (non représentée) qui est reliée aux moyens de commande 10 dont 15 elle contrôle le fonctionnement. Bien entendu la conduite de tir et les moyens électroniques de commande pourront former un seul ensemble.
Ainsi les moyens de commande assureront le freinage des pistons des vérins de façon à ce que la vitesse de ces 20 pistons soit sensiblement nulle pour les valeurs de pointage souhaitées et communiquées par la conduite de tir.
Par ailleurs les moyens électroniques de commande initieront la séquence de fonctionnement d'un vérin par rapport à l'autre de telle sorte que les positionnement en 25 site et en gisement interviennent sensiblement au même moment.
Le logigramme de la figure 6 montre la succession des ordres engendrés par les moyens électronique de commande 10.
Les écarts temporels entre chaque initiation dépendront des 30 caractéristiques structurelles de la tourelle, des vérins et des tubes de lancement. L'Homme du Métier les déterminera aisément.
Le bloc Cl correspond à la fourniture par la conduite de tir des consignes de positionnement du tube en site (S) et en gisement (G) ainsi que de l'instant (TR) auquel la munition de défense doit quitter le tube de lancement.
Les moyens de commande calculent alors (bloc C2) l'instant (TT) auquel le tir de la munition doit être 5 commandé pour que sa sortie du tube intervienne à l'instant TR. Cet instant correspond à l'instant de sortie de la munition (TR) diminué de l'étape d'allumage de la charge 33 et de l'étape de balistique intérieure de la munition dans le tube 24.
Les moyens de commande calculent également (bloc C3) les instants d'initiation (Sa et Sb) des deux charges pyrotechniques du vérin de positionnement en site pour assurer une vitesse nulle en site à l'instant de sortie (TR).
Les moyens de commande calculent aussi (bloc C4) les 15 instants d'initiation (Ga et Gb) des deux charges pyrotechniques du vérin de positionnement en gisement pour assurer une vitesse nulle en gisement à l'instant de sortie (TR). Tous les calculs seront effectués simultanément.
Les moyens de commande provoquent ensuite séquentiellement les différentes initiations des charges pyrotechniques des vérins ainsi que le tir suivant la séquence temporelle ainsi calculée.
Bloc Al déclenchement du positionnement en gisement (Ga), bloc A2 déclenchement du positionnement en site (Sa), 25 bloc A3 déclenchement du tir (TT) . L'ordre relatif des déclenchements Al et A2 dépendra des angles de consignes donnés en site et en gisement. Sur la figure on considère que l'ordre relatif au positionnement en gisement intervient le premier. C'est bien entendu le ralliement le plus long qui 30 est déclenché en premier. L'objectif étant un ralliement en site et en gisement simultané à l'instant TR.
Les moyens de commande assurent bien entendu le contrôle dès le tir des pressions effectivement obtenues dans les vérins et ils corrigent éventuellement (bloc A4 correction en gisement Cor G; bloc A5 correction en site Cor S) les instants de déclenchement des charges pyrotechniques de freinage (bloc A6 déclenchement du freinage en gisement Gb; bloc A7 déclenchement du freinage en site Sb) ou bien les évents (EG, ou Es) La ligne L figure la simultanéité à l'instant prévu TR des positionnements en site, en gisement et de la sortie de la munition hors du tube.
La figure 7 diffère de la figure 5 en ce que le vérin 10 linéaire lb est remplacé par un deuxième vérin pivotant lc.
Le corps 3c de ce vérin est solidaire de l'étrier 26 tandis que le volet 5c de ce vérin est solidaire de l'axe 29. Cet axe est solidaire de l'embase 25 portant le tube 24. Ainsi le deuxième vérin 2c assure le positionnement en site du tube 15 24.
Ce mode de réalisation permet avec deux vérins de structure identique et compacts d'assurer un pivotement en site et gisement du système suivant des angles de débattement importants (supérieurs à 900). Le temps de réponse est très 20 faible (de l'ordre de la centaine de millisecondes) et l'énergie développée par les compositions pyrotechniques est suffisante pour assurer l'entraînement des pièces lourdes mobiles dans les délais souhaités (masse de l'ordre de 50 kg).

Claims (14)

REVENDICATIONS
1- Procédé permettant de commander un positionnement d'un actionneur pyrotechnique (1) à double effet incorporant deux 5 charges pyrotechniques (8a,8b) ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte (4a,4b), les deux chambres étant séparées par un piston mobile (5), procédé caractérisé en ce qu'on commande successivement les deux charges pyrotechniques (8a,8b) en séquence de façon à assurer 10 par l'action de la deuxième charge un freinage du déplacement du piston (5) qui a été commandé par la première charge, l'intervalle de temps entre l'initiation de chaque charge étant choisi de façon à assurer le positionnement souhaité pour le piston.
2- Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on mesure la pression dans la première chambre (4a,4b) dans laquelle la première charge (8a,8b) est initiée, on compare cette pression à une valeur théorique mémorisée puis on corrige l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième 20 charge et/ou on ouvre un évent (17a,17b) dans au moins une des chambres de façon à tenir compte de l'écart observé entre la pression théorique et la pression mesurée.
3- Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que lorsque la pression mesurée dans la première chambre est 25 inférieure à la pression théorique mémorisée on retarde l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on ouvre un évent (17a,17b) dans la deuxième chambre.
4- Procédé selon une des revendications 2 ou 3 caractérisé en ce que lorsque la pression mesurée dans la 30 première chambre est supérieure à la pression théorique mémorisée on anticipe l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou on ouvre un évent (17a,17b) dans la première chambre.
5- Procédé selon une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que l'on détermine la position réelle du piston et on utilise cette mesure pour corriger l'instant d'initiation de la deuxième charge et/ou ouvrir un évent (17a,17b) dans l'une ou l'autre des chambres.
6- Actionneur pyrotechnique (1) à double effet mettant en oeuvre le procédé de positionnement selon une des revendications précédentes, actionneur comprenant deux charges pyrotechniques (8a,8b) ayant un effet antagoniste 10 reliées chacune à une chambre distincte (4a,4b), les deux chambres étant séparées par un piston mobile (5), actionneur caractérisé en ce qu'il comporte des moyens électronique de commande (10) assurant une initiation en séquence des deux charges pyrotechniques (8a,8b) avec un intervalle de temps 15 programmable.
7- Actionneur pyrotechnique à double effet selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (15a,15b) permettant de mesurer la pression dans les deux chambres (4a,4b), ces moyens étant reliés à l'électronique de 20 commande (10), cette dernière pouvant comparer la pression mesurée dans une première chambre avec au moins une valeur théorique.
8- Actionneur pyrotechnique à double effet selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il comporte au 25 moins un moyen permettant de déterminer la position du piston mobile.
9- Actionneur pyrotechnique à double effet selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un évent (17a,17b) pour chaque chambre (4a,4b), évent 30 permettant de mettre en communication ladite chambre avec l'extérieur, et dont l'ouverture est provoquée par les moyens électronique de commande (10).
10- Dispositif de défense (21) d'un véhicule ou d'une structure contre une menace telle un projectile et mettant en òuvre le procédé selon les revendications 1 à 5, dispositif comprenant des moyens de positionnement en site et/ou en gisement d'au moins un tube (24) de lancement d'une munition (22), au moins un de ces moyens de positionnement comprenant 5 un actionneur pyrotechnique à double effet (la,lb) incorporant deux charges pyrotechniques ayant un effet antagoniste reliées chacune à une chambre distincte, les deux chambres étant séparées par un piston mobile (5a,5b), dispositif caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 10 électronique de commande (10) assurant une initiation en séquence des deux charges pyrotechniques de l'actionneur considéré avec un intervalle de temps choisi de façon à assurer le positionnement souhaité en site et/ou en gisement.
11- Dispositif de défense selon la revendication 10, 15 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (15a,15b) permettant de mesurer la pression dans les deux chambres d'un des actionneurs pyrotechniques (la,lb), ces moyens étant reliés aux moyens électroniques de commande (10), ces derniers pouvant comparer la pression mesurée dans une 20 première chambre avec au moins une valeur théorique de façon à corriger l'intervalle de temps avant initiation de la deuxième charge de l'actionneur (la,lb) considéré.
12- Dispositif de défense selon une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens 25 permettant de déterminer la position réelle du piston de l'actionneur pyrotechnique (la,lb) ou bien le positionnement en site ou en gisement donné par cet actionneur, ces moyens étant reliés aux moyens électroniques de commande (10).
13- Dispositif de défense selon une des revendications 11 30 ou 12, caractérisé en ce qu'au moins un actionneur pyrotechnique (la,lb) comporte au moins un évent pour chaque chambre, évent dont l'ouverture peut être commandée par les moyens électronique de commande (10) et permettant de mettre en communication ladite chambre avec l'extérieur.
14- Dispositif de défense selon une des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les moyens électroniques de commande (10) provoquent le tir de la munition (22) à un instant tel que celle ci sorte du tube (24) sensiblement à l'instant o les angles de site et gisement sont obtenus.
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