FR2858662A1 - Appareil de combustion a propergol solide - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de combustion à propergol solide.Elle se rapporte à un appareil qui comprend une enceinte (10) sous pression, une charge (9a, 9b) de propergol solide et une soupape (8) de terminaison de combustion, placée dans une ouverture formée entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte. La soupape peut être commandée afin qu'elle termine une première phase de combustion de la charge de propergol en provoquant une réduction rapide de pression à l'intérieur de l'enceinte par libération des gaz de combustion par l'ouverture, et afin qu'elle referme l'ouverture avant réallumage de la charge de propergol pour l'obtention d'une seconde phase de combustion.Application aux moteurs-fusées.

Description

L'invention concerne un appareil de combustion à

propergol solide, et des soupapes qui lui sont destinées.

On sait que la combustion du propergol, dans un appareil de combustion à propergol solide, tel qu'un 5 moteur-fusée, peut être interrompue par réduction rapide de la pression dans l'enceinte sous pression dans laquelle est réalisée la combustion. Ce phénomène peut lui-même être utilisé pour le réglage sélectif de la durée de la poussée du moteurfusée par synchronisation convenable de cette 10 réduction de pression qui est réalisée par exemple par éjection explosive d'un bouchon fermant de manière étanche une ouverture de la paroi de l'enceinte sous pression.

Cependant, dans certaines applications, il est souhaitable de réaliser un engin ayant deux étages de 15 poussée, et en conséquence, il a fallu utiliser deux moteurs-fusées séparés, pouvant être allumés séparément lorsqu'une poussée convenable est nécessaire. La durée et l'amplitude de la poussée de chaque étage, c'est-à-dire le profil de poussée, sont normalement déterminées préalable20 ment par le type, la dimension et la configuration de la charge de propergol solide utilisée dans chaque étage, de manière bien connue dans la technique.

La présente invention a pour objet la réalisation d'un appareil de combustion à propergol solide, qui permet 25 l'obtention de deux phases de combustion avec un système à une seule charge de propergol.

Un appareil de combustion de propergol solide selon la présente invention comporte une enceinte sous pression, une charge de propergol solide placée dans l'enceinte sous 30 pression et destinée à créer des gaz de propulsion au cours de la combustion, et une soupape de terminaison de combustion, placée dans une ouverture formée entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte sous pression, la soupape pouvant être manoeuvrée sur commande afin qu'elle interrompe une 35 première phase de combustion de la charge de propergol en provoquant une réduction rapide de pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression par libération des gaz de combustion par l'ouverture, et pouvant être commandée par une commande supplémentaire afin qu'elle referme l'ouverture de manière étanche avant réallumage lors de la charge de propergol pour l'obtention d'une seconde phase de combustion.

De préférence, la soupape de terminaison de combustion peut aussi être commandée afin qu'elle provoque une réduction rapide de pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression pendant la seconde phase de combustion, si 10 bien que le moteur-fusée peut exercer une première et une seconde poussée de propulsion ayant chacune une durée variable.

La soupape de terminaison de combustion, destinée à assurer la terminaison de la seconde phase de combustion, 15 peut être retenue de façon amovible dans l'ouverture par un dispositif de libération qui peut être commandé afin qu'il libère la soupape de l'ouverture et provoque ainsi une réduction rapide de pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression pendant la seconde phase de combustion.

Dans un premier mode de réalisation, la soupape de terminaison de combustion comporte un corps de soupape entourant l'ouverture, et un premier et un second organe obturateur placés du côté à basse pression et du côté à haute pression de l'ouverture respectivement, la soupape 25 comprenant un dispositif destiné à retenir temporairement le premier organe obturateur en coopération étanche avec le corps de soupape afin que la soupape reste fermée du côté à basse pression pendant la première phase de combustion, un dispositif à ouverture qui peut être commandé afin qu'il 30 libère le dispositif de retenue et provoque ainsi la séparation du premier organe obturateur du corps de soupape et l'ouverture de la soupape qui termine la première phase de combustion par réduction rapide de la pression des gaz de combustion transmis par l'ouverture, et un dispositif de 35 fermeture de soupape qui peut être commandé afin qu'il provoque la mise en coopération étanche du second organe obturateur avec le corps de soupape depuis le côté à haute pression, si bien que la soupape peut être fermée, avant réallumage de la charge de propergol pour la seconde phase de combustion.

La disposition du premier organe obturateur du côté 5 à basse pression de l'ouverture présente l'avantage de faciliter l'ouverture de la soupape lors de la commande du dispositif d'ouverture de soupape par le gaz à haute pression contenu dans l'enceinte sous pression. En outre, l'emplacement du second organe obturateur du côté à haute 10 pression de l'ouverture, c'est-à-dire dans l'enceinte sous pression, empêche cet organe obturateur d'être soumis à une condensation perturbatrice car il est placé dans des conditions de température élevée dans lesquelles il peut aussi être isolé des effets de pression des gaz de combus15 tion qui s'échappent par l'ouverture à la fin de la première phase de combustion.

De préférence, le dispositif de fermeture de soupape travaille en provoquant la mise en contact simultanée du premier et du second organe obturateur avec le corps de 20 soupape de part et d'autre de celui-ci, et l'opération peut être réalisée par montage du premier et du second corps de soupape sur un arbre commun afin qu'ils soient entraînés l'un vers l'autre en direction axiale par rapport à l'arbre lors du fonctionnement du dispositif de fermeture de 25 soupape et assurent ainsi un serrage positif du corps de soupape entre les deux organes obturateurs. De cette manière, une étanchéité meilleure peut être obtenue.

Dans un second mode de réalisation, la soupape de terminaison de poussée comprend un corps de soupape entou30 rant l'ouverture, un organe obturateur, un dispositif de retenue temporaire de l'organe obturateur en coopération étanche avec le corps de soupape de manière que la soupape soit maintenue fermée pendant la première phase de combustion, un dispositif d'ouverture de soupape qui peut être 35 commandé afin qu'il libère le dispositif de retenue et permette à l'organe obturateur de se séparer du corps de soupape et d'ouvrir ainsi la soupape en permettant une réduction rapide de la pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression par évacuation par l'ouverture, et un dispositif de fermeture de soupape commandé par une commande ultérieure et destiné à provoquer la mise en coopération 5 étanche de l'organe obturateur avec le corps de soupape de manière que la soupape soit fermée avant un nouvel allumage de la charge de propergol pour la seconde phase de combustion.

D'autres caractéristiques et avantages de l'inven10 tion ressortiront mieux de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue schématique en élévation latérale de l'ensemble d'un engin ayant un moteur-fusée à 15 propergol solide selon l'invention de configuration permettant la création d'impulsions latérales de poussée de durée variable pour la manoeuvre de l'engin en vol; la figure 2 est une vue en élévation latérale schématique en coupe partielle ds l'ensemble d'un engin 20 ayant un moteur-fusée selon l'invention de configuration donnant la poussée principale de propulsion de l'engin en deux étapes de propulsion ayant chacune une durée variable; la figure 3 est une vue schématique en plan d'une 25 soupape de terminaison de poussée d'un moteur-fusée selon la présente invention, vue depuis l'extérieur du moteurfusée; la figure 4 est une coupe en élévation latérale de la soupape suivant la ligne IV-IV de la figure 3; les figures 5 à 8 sont des coupes schématiques en élévation. latérale de la soupape à divers stades de son fonctionnement; et les figures 9 à 11 sont des coupes en élévation de divers stades du fonctionnement d'une variante de soupape 35 de terminaison pour moteurfusée selon la présente invention.

On se réfère d'abord aux dessins sur lesquels les figures 1 et 2 représentent deux applications de la présente invention à des configurations différentes de systèmes d'engin dans lesquelles les éléments correspondants 5 portent les mêmes références numériques. Sur la figure 1, l'engin comporte un tronçon 1 à cône de charge et de guidage, un premier moteur-fusée 2 à propergol solide créant la poussée principale de propulsion de l'engin par l'intermédiaire de plusieurs tuyères inclinées 3 débouchant 10 latéralement, et un second moteur-fusée plus petit 4 à propergol solide selon l'invention formé avec des tuyères 5 débouchant latéralement et destinées à exercer une poussée latérale permettant les manoeuvres à vitesse élevée de rotation qui ne peuvent pas être obtenues facilement avec 15 les ailettes 6 et 7 de guidage. Le moteur-fusée 4 a une enceinte cylindrique 10 sous pression qui contient l'ensemble de la charge de propergol solide comprenant une première charge cylindrique 9a et une seconde charge annulaire 9b dont le passage central permet aux gaz de 20 combustion sous pression de s'échapper pendant le fonctionnement, lorsqu'une soupape 8 de terminaison de combustion est ouverte. Les deux charges 9a, 9b sont séparées axialement afin qu'elles forment un passage permettant l'évacuation des gaz de propulsion par les tuyères latérales 5 et 25 dans lequel deux allumeurs 9c et 9b sont disposés, chacun étant destiné à déclencher l'une des phases de combustion du moteur-fusée. Dans cette configuration, la soupape 8 de terminaison de combustion est placée dans la paroi d'extrémité arrière 18 de l'enceinte 10. La construction et le 30 fonctionnement de la soupape 8 sont décrits plus en détail dans la suite.

Sur la figure 2, l'ensemble de l'engin comprend un tronçon 1 à cône de charge et de guidage, et un moteurfusée principal de propulsion 11 à propergol exerçant la 35 poussée par une tuyère 12 de propulsion placée dans sa paroi d'extrémité arrière. Le moteur-fusée 11 a une enceinte cylindrique 15 sous pression qui contient une charge creuse et cylindrique 14 de propergol qui forme un passage central permettant l'évacuation des gaz de combustion par la tuyère 12 de propulsion.

Le moteur-fusée 11 comporte, selon l'invention, une 5 soupape 8 de terminaison de combustion destinée à permettre au moteur-fusée 11 de produire deux phases de poussée de durée variable, et, dans cette configuration, la soupape 8 est placée dans la paroi d'extrémité avant 18 de l'enceinte 15 sous pression du moteur-fusée. Le réglage directionnel 10 de l'engin est assuré par les ailettes 6 ou 7 de manière classique. Deux allumeurs 14a, 14b, représentés montés sur une partie de la soupape 8 de terminaison de combustion à l'intérieur du passage central de la charge 14 de propergol sont destinés à déclencher chacune des deux phases de 15 combustion du moteur-fusée.

A de nombreux égards, les moteurs-fusées 4 et 11 ont une construction classique et comportent chacun une enceinte 10, 15 sous pression dans laquelle est réalisée la combustion d'une charge de propergol créant les gaz de 20 propulsion, la configuration et la nature de la charge de propergol étant adaptées aux applications particulières de manière connue. Les moteurs-fusées de la présente invention ont cependant deux allumeurs séparés, chacun pouvant luimême être d'un type classique, ces allumeurs permettant un 25 allumage double de l'ensemble à charge de propergol, une fois par phase de propulsion.

La construction et le fonctionnement de la soupape 8 des figures 1 et 2 sont maintenant décrits plus en détail en référence aux figures 3 à 8.

Comme l'indiquent les figures 3 et 4, la soupape comporte une plaque annulaire 16 qui entoure et recouvre le rebord d'une ouverture circulaire 17 formée dans la paroi 18 de l'enceinte sous pression du moteur-fusée. Dans le cas de la configuration d'engin représentée sur la figure 1, 35 cette paroi est la face d'extrémité arrière ou organe de fermeture de l'enceinte sous pression du moteur-fusée alors que, dans la configuration de la figure 2, il s'agit de la face d'extrémité avant ou organe de fermeture de l'enceinte sous pression du moteur-fusée.

La plaque annulaire 16 est fixée de façon amovible à l'extérieur de la paroi 18 de l'enceinte sous pression par 5 trois boulons explosifs régulièrement espacés 20 destinés à détoner simultanément sur commande par une impulsion électrique, si bien que la soupape peut être séparée de la paroi 18 du boîtier du moteur-fusée.

La soupape comporte en outre des plaques primaire et 10 secondaire 24 et 25 d'étanchéité montées chacune sur un arbre commun 26 de soupape. La plaque secondaire 25 de soupape est fixée de manière permanente à une première extrémité de l'arbre 26 à l'intérieur du boîtier du moteurfusée, c'est-à-dire du côté à haute pression de la paroi 15 18. La plaque primaire 24 de soupape est placée à l'extérieur du boîtier du moteurfusée, à distance axiale de la plaque secondaire 25, le long de l'arbre 26 et est couplée à l'arbre 26 par un vérin télescopique 30 commandé de manière explosive.

Le vérin télescopique 30 est destiné à coupler rigidement la plaque primaire 24 à l'arbre 26 dans une première position indiquée sur la figure 3, mais il peut être commandé par une impulsion électrique qui provoque la détonation d'une petite charge explosive qui déplace 25 pneumatiquement la plaque primaire 24 le long de l'arbre 26 vers la plaque secondaire 25 et la bloque par rapport à l'arbre dans une seconde position dans laquelle les deux plaques 24, 25 sont en butée de part et d'autre du rebord de la plaque annulaire 16 et maintiennent celle-ci entre 30 elles de cette manière, comme décrit plus en détail dans la suite.

Le rebord interne de l'ouverture 21 formée dans la plaque annulaire 16 est chanfreiné du côté tourné vers le boîtier du moteur-fusée afin qu'il forme un siège 22 de 35 soupape destiné à coopérer avec le rebord chanfreiné vers l'extérieur 23 de la plaque secondaire 25 de soupape assurant l'étanchéité et qui se loge dans ce siège pendant le fonctionnement.

La plaque primaire 24 est fixée de façon amovible à la surface externe de la plaque annulaire 16 avec une 5 configuration de baïonnette, quatre pattes régulièrement espacées 33 dépassant de la surface externe de la plaque 16 et coopérant, comme l'indique la figure 3, avec la surface externe de quatre saillies espacées de manière correspondante 34 formées au bord de la plaque primaire 24.

La plaque primaire 24 de la soupape est retenue temporairement en position de coopération représentée sur la figure 3, dans laquelle les pattes 33 sont placées derrière les saillies 34, sous l'action d'une goupille de cisaillement (non représentée). La libération de la plaque 15 primaire 24 depuis cette position est réalisée à l'aide d'un organe 40 de manoeuvre à piston dont le corps est fixé à la plaque annulaire 16 et dont la tige 42 de piston est couplée tangentiellement à la plaque primaire 24. L'organe 40 de manoeuvre de piston peut être commandé par une 20 impulsion électrique qui provoque une détonation d'une petite charge explosive qui déplace la tige 42 de piston vers l'extérieur et fait tourner la plaque principale 24 vers une position dans laquelle les saillies 34 se séparent de l'espace délimité derrière les pattes 33, si bien que la 25 plaque principale 24 est séparée de la plaque annulaire 16.

La plaque annulaire 16 est aussi formée, à sa surface externe, avec un ensemble de trois bras 35 qui dépassent vers l'extérieur et qui sont régulièrement espacés autour de l'ouverture 21 et dont les extrémités 30 libres dépassent radialement vers l'intérieur par rapport à l'ouverture 21 de manière qu'ils forment une cage qui interrompt le déplacement de la plaque primaire 24 lorsqu'elle est libérée de la plaque annulaire 16.

Chacun des dispositifs commandés par un explosif, 35 c'est-à-dire les boulons explosifs 20, le vérin télescopique 30 et l'organe 40 de manoeuvre de piston, peut être avantageusement commandé par une source commune d'énergie électrique qui peut aussi transmettre les impulsions d'allumage des allumeurs 9c, 9d, 14a, 14b de propergol, sous la commande d'un circuit de commande placé dans la tête 1 de guidage de l'engin.

On décrit maintenant plus en détail le fonctionnement de la soupape pour l'obtention des deux phases de propulsion de durée variable à partir d'une seule charge de propergol en référence aux figures 5 à 8. Les dessins schématiques de ces figures ont été très simplifiés par 10 enlèvement des détails superflus afin que le principe de fonctionnement apparaisse clairement.

Comme l'indique la figure 5, la soupape est fermée, la plaque principale 24 de la soupape étant fixée en position sur l'ouverture de la soupape du côté externe à 15 basse pression de la plaque 16 par le mécanisme 33, 34 à baïonnette décrit précédemment en référence aux figures 3 et 4. Dans cette position, la soupape est fermée de manière étanche et empêche la sortie des gaz de propulsion à haute pression à partir du moment d'allumage de la charge de 20 propergol du moteur-fusée à l'aide de l'allumeur 9c, 14b et après la combustion au cours de la première phase de propulsion. Cette phase de propulsion se termine sur commande par réduction rapide de la pression dans l'enceinte sous pression du moteur- fusée, grâce à l'organe 25 40 de manoeuvre à piston explosif. Cette opération provoque la rotation de la plaque primaire 24 d'une manière suffisante pour que les saillies 34 soient séparées des pattes 33.

Sous l'action de la pression des gaz de propulsion 30 de l'enceinte sous pression, l'ensemble comprenant les deux plaques 24 et 25 d'obturation de la soupape, couplées rigidement à l'arbre 26, est entrainé vers l'extérieur vers la position indiquée sur la figure 6 et dans laquelle la plaque 24 est arrêtée par la cage formée par les bras 36. 35 Dans cette position, la soupape est ouverte et permet une libération rapide des gaz de propulsion, c'est-à-dire une réduction de la pression dans la chambre de combustion qui provoque alors l'extinction de la charge de propergol et la terminaison de la première phase de propulsion du moteurfusée.

L'ouverture formée par la soupape pour l'échappement 5 des gaz de combustion doit être au moins six à dix fois supérieure à l'ouverture de la tuyère ou des tuyères 5, 12 de propulsion du moteur afin que l'extinction de la charge de propergol de manière rapide soit efficace.

Le nouvel allumage de la charge de propergol à 10 l'aide du second allumeur 9d, 14b de l'enceinte sous pression du moteur-fusée, destiné à donner la seconde phase de propulsion, ne peut être réalisé que lorsque la soupape est fermée. L'opération est réalisée par commande du vérin télescopique 30 à l'aide d'une impulsion électrique de 15 commande. Le vérin 30 déplace la plaque primaire 24 de la soupape le long de l'arbre vers la plaque secondaire 25 et provoque ainsi la mise en coopération étanche des deux plaques 24, 25 de la soupape par serrage du bord interne de la plaque 16 entre elles, le bord chanfreiné 23 de la 20 plaque secondaire 25 coopérant positivement et de manière étanche avec le siège 22 formé dans la plaque annulaire 16 comme représenté sur la figure 7. La plaque primaire 24 est rigidement bloquée sur l'arbre 26 dans cette position par le vérin télescopique 30, et une seconde phase de propul25 sion peut être déclenchée par réallumage de la charge de propergol à l'aide du second allumeur comme décrit précédemment.

Lorsque la seconde phase de propulsion doit être terminée sur commande (dans de nombreuses applications, 30 ceci est superflu), l'enceinte sous pression du moteurfusée est à nouveau soumise à une réduction provoquant l'extinction de la charge de propergol par commande des boulons explosifs 20 qui fixent la soupape à la paroi 16 de l'enceinte sous pression du moteur-fusée si bien que la 35 soupape est chassée de l'ouverture par les gaz de propulsion à haute pression lorsque ceux-ci s'échappent.

Les figures 9 à 11 représentent divers stades du fonctionnement d'un autre mode de réalisation de l'invention dans lequel la soupape de terminaison de combustion comporte un corps 50 de soupape de forme générale annu5 laire, boulonné sur la paroi 21 de l'enceinte sous pression du moteur-fusée autour d'une ouverture circulaire 52 de celui-ci. Le rebord du corps annulaire 50 de soupape distant de la paroi de l'enceinte sous pression est formé par deux organes d'étanchéité 54, 55. Le premier organe 10 d'étanchéité 54 ou organe primaire est sous forme d'un joint torique de caoutchouc de silicone logé dans une cavité annulaire dirigée radialement vers l'intérieur, et le second joint d'étanchéité ou joint secondaire 55 est un joint en U de caoutchouc de silicone de forme annulaire 15 logé profondément dans une cavité dirigée axialement vers l'extérieur afin que son exposition aux gaz de combustion évacués soit réduite.

Un boîtier 58 de soupape en forme de cuvette, dans lequel est logé un organe obturateur 60 mobile axialement 20 dans le boîtier 58 à la manière d'un piston, est monté rigidement sur le corps 50 de soupape et l'entoure pratiquement.

L'organe obturateur 60 comprend un piston 61 de forme générale cylindrique ayant des surfaces interne et 25 externe respectives d'étanchéité 62, 63 qui sont destinées à coopérer de façon étanche avec les joints primaire et secondaire 54 et 55 respectivement dans le corps 50, dans une position de fermeture représentée sur la figure 9. Dans cette position, le piston 61 assure la fermeture étanche de 30 l'ouverture 52 et empêche la sortie des gaz d'échappement par les orifices latéraux 64 formés dans la paroi du boitier 58.

L'organe obturateur 60 est maintenu en position de fermeture par une plaque 65 de fermeture en forme de 35 chapeau, boulonnée sur l'ouverture de la partie d'extrémité du boîtier 58 par laquelle passe une extrémité d'une tige 67 qui est en butée contre la plaque 65 de fermeture. Cette plaque 65 a une charge explosive linéaire 68 de découpe (par exemple vendue sous la marque de fabrique "Blade" par Royal Ordnance pic) qui, lorsqu'elle détone, découpe la partie supérieure de la plaque 65 de fermeture et libère la 5 tige 67, si bien que la chambre sous pression formée dans l'enceinte sous pression chasse l'organe obturateur 60 vers la position d'ouverture représentée sur la figure 10.

L'autre extrémité de la tige 67 a un piston 69 en forme de cuvette qui peut coulisser dans une cavité cylin10 drique 70 du piston 61, le piston 69 et la cavité 70 formant entre eux une chambre 71 de dilatation contenant une petite charge pyrotechnique 72.

Le rebord interne de l'extrémité ouverte de la cavité 70 a une bague de blocage 74 qui est rappelée par un 15 ressort. Elle est destinée à coopérer avec une gorge correspondante 75 formée à la surface externe de l'extrémité libre du cylindre 69 en forme de cuvette lors du déclenchement de la charge pyrotechnique 72 afin que la chambre de dilatation 71 soit mise sous pression et pro20 voque un écartement du piston 69 et du piston 61 vers la position indiqué sur la figure 11. A cet égard, la surface externe du cylindre 69 en forme de cuvette est tronconique afin que cette opération soit facilitée.

On décrit maintenant le fonctionnement de la soupape 25 de terminaison de poussée décrite précédemment en référence aux figures 9 à 11, pour l'obtention de deux phases de propulsion avec une seule charge de propergol. Comme l'indique la figure 9, la soupape est fermée initialement, les surfaces interne et externe 62, 63 d'étanchéité du 30 piston 61 étant maintenues en coopération étanche avec les joints primaire et secondaire 54 et 55 sous l'action de la plaque de fermeture 65 qui agit sur la tige 67 de piston 69. Dans ces conditions, la soupape ferme l'ouverture 52 de la paroi 51 de l'enceinte sous pression du moteur- fusée et 35 permet l'exécution de la première phase de propulsion après allumage de la charge de propergol.

Pendant cette phase, le joint interne ou primaire 54, 62 protège le joint secondaire ou externe 55, 63 contre l'exposition aux gaz chauds de combustion dans l'enceinte sous pression du moteur- fusée.

La première phase de propulsion peut alors être interrompue sur commande par détonation de la charge explosive linéaire 68 de découpe placée sur la plaque 65 de fermeture en forme de chapeau. Cette opération découpe la partie supérieure de la plaque 65 et libère la tige 67. En 10 conséquence, l'ensemble de l'organe obturateur 60, comprenant le piston 61, la tige 67 et le piston 69 en forme de cuvette, est chassé sous la pression des gaz de combustion dans l'enceinte 51 et se déplace de la position de fermeture représentée sur la figure 9 à la position d'ouverture 15 représentée sur la figure 10. Le déplacement de l'organe obturateur 60 dans cette position est amorti par une soupape de décharge à pointeau 80 formée dans la paroi du boîtier 58 de la soupape.

Dans cette position, le piston 61 de la soupape est 20 en butée contre l'extrémité du boîtier 58 et ouvre ainsi les orifices latéraux 64 de ventilation qui évacuent les gaz de combustion de l'enceinte sous pression du moteurfusée et provoquent une réduction rapide de pression. Cette opération termine ainsi la première phase de combustion.

Le déclenchement de la seconde phase de combustion nécessite la fermeture étanche de l'ouverture 52 avant réallumage de la charge de propergol. L'opération est réalisée par allumage de la charge pyrotechnique 72 qui provoque une mise rapide sous pression de la chambre 71 de 30 dilatation et oblige le piston 61 à s'écarter télescopiquement du. piston 69 jusqu'à ce que la bague de blocage 74 du rebord de la cavité 70 soit au contact de la gorge 75 formée à l'extrémité libre du piston 69. Ceci bloque alors fortement les deux organes l'un sur l'autre dans la posi35 tion représentée sur la figure 11.

Dans cette position, la soupape est à nouveau fermée par contact des surfaces 62, 63 d'étanchéité primaire et secondaire du piston 61 avec les joints respectifs interne et externe d'étanchéité 54, 55 du corps 50 de soupape. Le joint secondaire assure une étanchéité totale dans le cas probable où les éléments du joint primaire ou interne 54, 5 62 sont détruits par les gaz chauds de combustion qui s'échappent pendant la première phase de propulsion ou après celle-ci.

S'il est souhaitable ensuite d'interrompre la seconde phase de combustion avant que la charge de proper10 gol ne se soit épuisée, la totalité de la soupape peut être projetée comme dans le mode de réalisation décrit en référence aux figures 3 et 8, à l'aide des boulons explosifs qui fixent le corps 50 de soupape à la paroi de l'enceinte sous pression.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Appareil de combustion à propergol solide, caractérisé en ce qu'il comprend une enceinte (10) sous pression, une charge (9a, 9b) de propergol solide placée 5 dans l'enceinte sous pression et destinée à créer des gaz de combustion, et une soupape (8) de terminaison de combustion, placée dans une ouverture (21) formée entre l'intérieur et l'extérieur de l'enceinte sous pression, la soupape pouvant être commandée afin qu'elle termine une 10 première phase de combustion de la charge de propergol en provoquant une réduction rapide de pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression par libération des gaz de combustion par l'ouverture, et pouvant être commandée afin qu'elle referme l'ouverture avant réallumage de la charge 15 de propergol pour l'obtention d'une seconde phase de combustion.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (8) de terminaison de combustion peut aussi être commandée afin qu'elle provoque une réduction 20 rapide de la pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression (10) pendant la seconde phase de combustion.

3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la soupape (8) de terminaison de combustion est retenue temporairement dans l'ouverture (21) par un dispo25 sitif de libération (20) qui peut être commandé afin qu'il libère la soupape de l'ouverture et provoque ainsi une réduction rapide de la pression à l'intérieur de l'enceinte sous pression de manière que la seconde phase de combustion se termine.

4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la soupape (8) de terminaison de combustion comporte un corps (16) qui entoure l'ouverture, et un premier et un second obturateur (24, 25) placés du côté à basse pression et du côté à haute 35 pression de l'ouverture respectivement, la soupape comprenant un dispositif de retenue temporaire du premier obturateur (25) en coopération étanche avec le corps de soupape de manière que la soupape soit maintenue en position de fermeture par son côté à basse pression pendant la première phase de combustion, un dispositif (40) d'ouverture de soupape qui peut être commandé afin qu'il libère le dispo5 sitif de retenue et provoque ainsi la séparation du premier obturateur (24) du corps de soupape et l'ouverture de la soupape de manière que la première phase de combustion soit terminée par réduction rapide de la pression des gaz de combustion transmis par l'ouverture, et un dispositif (30) 10 de fermeture de soupape qui peut être commandé ultérieurement de manière que le second obturateur (25) coopère de manière étanche avec le corps (16) de soupape du côté à haute pression et ferme ainsi la soupape avant un nouvel allumage de la charge de propergol pour la seconde phase de 15 combustion.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif (30) de fermeture de soupape fonctionne par mise simultanée du premier et du second obturateur (24, 25) au contact du corps (16) de soupape de part 20 et d'autre de celui-ci.

6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier et le second obturateur (24, 25) sont montés sur un arbre commun (26) et sont déplacés l'un vers l'autre axialement sur l'arbre lors du fonctionnement du 25 dispositif (30) de fermeture de-soupape de manière que le corps de soupape soit serré positivement entre les deux obturateurs.

7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la soupape de 30 terminaison de combustion comporte un corps (51) qui entoure l'ouverture, un obturateur (60), un dispositif de retenue (65) destiné à retenir temporairement l'obturateur en coopération étanche avec le corps de soupape de manière que la soupape soit maintenue en position fermée pendant la 35 première phase de combustion, et un dispositif (68) d'ouverture de soupape qui, lorsqu'il est commandé, est destiné à libérer le dispositif de retenue de manière qu'il permette à l'obturateur de se séparer du corps de soupape et assure l'ouverture de la soupape permettant une réduction rapide de pression de l'intérieur de l'enceinte sous pres5 sion par l'ouverture, et un dispositif (72) de fermeture de soupape qui peut être commandé ultérieurement afin qu'il provoque la mise en coopération étanche de l'obturateur avec le corps de soupape et la fermeture de la soupape avant un nouvel allumage de la charge de propergol pour la 10 seconde phase de combustion.

8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de verrouillage (74, 75) destiné à bloquer le corps de soupape en position de fermeture pendant la seconde phase de combustion.

9. Appareil selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la soupape comporte des dispositifs d'étanchéité primaire et secondaire (54, 55) assurant la coopération étanche du corps (50) de soupape et de l'obturateur (60), le dispositif d'étanchéité primaire étant 20 destiné à isoler et protéger le dispositif d'étanchéité secondaire contre la détérioration par les gaz de combustion créés pendant la première phase de combustion.

10. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (70) de 25 fermeture de soupape comprend un dispositif à piston et cylindre qui peut être commandé afin qu'il repousse l'obturateur en position de fermeture.

11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un dispo30 sitif (80) d'amortissement du déplacement de l'obturateur vers sa position de fermeture après. libération du dispositif de retenue.

12. Soupape de terminaison de combustion, caractérisée en ce qu'elle est destinée à être utilisée avec un 35 appareil de combustion de propergol solide selon l'une

quelconque des revendications précédentes.

13. Engin, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur-fusée à propergol solide sous forme d'un appareil de combustion selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.