FR3111166A1 - Pneumatic actuator for spatial actuation device - Google Patents
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Abstract
Actionneur pneumatique pour dispositif d’actionnement spatial Un actionneur pneumatique (100) comprend : - une cartouche (130) renfermant un gaz sous pression (G), la cartouche comprenant un port de sortie (131) obturé par un opercule (132),- un piston perforateur (120) comprenant un corps (121) prolongé par une tête (122), le piston perforateur étant mobile entre une première position dans laquelle la tête (122) est maintenue en vis-à-vis de l’opercule (132) et une deuxième position dans laquelle la tête traverse l’opercule, le corps comprenant un canal de circulation de gaz (123) comportant une entrée (1230) présente au niveau de la tête (122) et une sortie (1232) en communication avec une sortie de pression (112) de l’actionneur pneumatique destinée à être reliée à un dispositif d’actionnement, et - un générateur de gaz pyrotechnique (140) apte à déplacer le piston perforateur (120) de la première position à la deuxième position. Figure pour l’abrégé : Fig. 1.Pneumatic actuator for spatial actuation device A pneumatic actuator (100) comprises: - a cartridge (130) containing a pressurized gas (G), the cartridge comprising an outlet port (131) closed by a cap (132),- a perforating piston (120) comprising a body (121) extended by a head (122), the perforating piston being movable between a first position in which the head (122) is held vis-à-vis the lid (132 ) and a second position in which the head passes through the lid, the body comprising a gas circulation channel (123) comprising an inlet (1230) present at the level of the head (122) and an outlet (1232) in communication with a pressure outlet (112) of the pneumatic actuator intended to be connected to an actuation device, and - a pyrotechnic gas generator (140) able to move the perforating piston (120) from the first position to the second position . Figure for abstract: Fig. 1.
Description
La présente invention concerne le domaine des actionneurs utilisés dans le domaine spatial notamment dans des mécanismes de libération ou mise à poste de satellites ou de déploiement d’équipements spatiaux.The present invention relates to the field of actuators used in the space field, in particular in mechanisms for releasing or positioning satellites or deploying space equipment.
Les mécanismes actuellement utilisés dans le domaine spatial pour la libération ou la mise à poste sont des pyromécanismes dans lesquels un produit pyrotechnique assure la fonction libération ou motorisation. Il fournit la pression nécessaire pour libérer le mécanisme et réalise la mise à poste avec de bonnes performances. La pression fournie dans le mécanisme dépend de la température et du type de gaz générés. Le document FR 2 910 941 divulgue un actionneur pyrotechnique qui peut être utilisé dans le domaine spatial.The mechanisms currently used in the space field for release or positioning are pyromechanisms in which a pyrotechnic product provides the release or motorization function. It provides the necessary pressure to release the mechanism and achieves the positioning with good performance. The pressure supplied in the mechanism depends on the temperature and the type of gas generated. Document FR 2 910 941 discloses a pyrotechnic actuator which can be used in the space field.
Les pyromécanismes de petites dimensions (micro-mécanismes) ne peuvent pas être actionnés par des produits pyrotechniques de type « bloc de poudre » car ils sont trop puissants. Dans ce cas, on utilise des initiateurs pyrotechniques de type inflammateur qui contiennent une charge pyrotechnique de plus faible capacité. Ces initiateurs sont détournés de leur fonction afin de fournir le bon niveau de pression nécessaire au micro-mécanisme.Small size pyromechanisms (micro-mechanisms) cannot be actuated by pyrotechnic products of the "powder block" type because they are too powerful. In this case, pyrotechnic initiators of the igniter type are used which contain a pyrotechnic charge of lower capacity. These initiators are diverted from their function in order to provide the correct level of pressure necessary for the micro-mechanism.
Cependant, les initiateurs pyrotechniques de type inflammateur présentent l’inconvénient d’avoir une forte dispersion dans la génération de gaz qui peut être comprise entre 15% et 30% selon les produits. Ce type d’initiateur génère une pression rapide et non constante qui correspond à une impulsion et non à un créneau de pression. Cette dispersion et le manque de contrôle de la pression générée nuisent à la précision d’actionnement ainsi qu’à répétabilité qui sont pourtant très importants dans le domaine spatial.However, igniter-type pyrotechnic initiators have the disadvantage of having a high dispersion in the generation of gas which can be between 15% and 30% depending on the products. This type of initiator generates a rapid and non-constant pressure which corresponds to an impulse and not to a pressure pulse. This dispersion and the lack of control of the pressure generated affect the precision of actuation as well as the repeatability which are however very important in the space field.
L’invention a pour but de proposer une solution de motorisation ou d’actionnement pour des mécanismes destinés à être utilisés dans le domaine spatial qui ne présentent par les inconvénients des actionneurs dont la pression d’actionnement est générée par des initiateurs pyrotechniques de type inflammateur.The object of the invention is to propose a motorization or actuation solution for mechanisms intended to be used in the space field which do not have the disadvantages of actuators whose actuation pressure is generated by pyrotechnic initiators of the igniter type. .
Ce but est atteint grâce à un actionneur pneumatique comprenant :
- une cartouche renfermant un gaz sous pression, la cartouche comprenant un port de sortie obturé par un opercule,
- un piston perforateur comprenant un corps prolongé par une tête, le piston perforateur étant mobile entre une première position dans laquelle la tête est maintenue en vis-à-vis de l’opercule et une deuxième position dans laquelle la tête traverse l’opercule, le corps comprenant au moins un canal de circulation de gaz comportant au moins une entrée présente au niveau de la tête et une sortie en communication avec une sortie de pression de l’actionneur pneumatique destinée à être reliée à un dispositif d’actionnement, et
- un générateur de gaz pyrotechnique apte à déplacer le piston perforateur de la première position à la deuxième position.This goal is achieved thanks to a pneumatic actuator comprising:
- a cartridge containing a pressurized gas, the cartridge comprising an outlet port closed by a lid,
- a perforating piston comprising a body extended by a head, the perforating piston being movable between a first position in which the head is held vis-à-vis the lid and a second position in which the head passes through the lid, the body comprising at least one gas circulation channel comprising at least one inlet present at the level of the head and an outlet in communication with a pressure outlet of the pneumatic actuator intended to be connected to an actuation device, and
- A pyrotechnic gas generator able to move the perforating piston from the first position to the second position.
Dans l’actionneur pneumatique de l’invention, la pression utile à la motorisation ou à l’actionnement d’un mécanisme est délivrée par une cartouche de gaz sous pression, le générateur de gaz pyrotechnique ayant pour fonction d’assurer le déclenchement de la motorisation ou de l’actionnement via le piston perforateur. On utilise ainsi avantageusement la réponse rapide du générateur pyrotechnique pour le déclenchement de la motorisation ou de l’actionnement. L’actionneur pneumatique de l’invention présente une faible dispersion de pression et une bonne répétabilité d’un actionneur à l’autre.In the pneumatic actuator of the invention, the pressure useful for the motorization or the actuation of a mechanism is delivered by a pressurized gas cartridge, the pyrotechnic gas generator having the function of ensuring the triggering of the motorization or actuation via the perforator piston. The rapid response of the pyrotechnic generator is thus advantageously used for triggering the motorization or the actuation. The pneumatic actuator of the invention has low pressure dispersion and good repeatability from one actuator to another.
Selon une caractéristique particulière de l’actionneur pneumatique de l’invention, le piston perforateur est maintenu dans la première position par une goupille sécable. L’utilisation d’une goupille sécable permet à la fois d’assurer un stockage sécurisé de l’actionneur et une augmentation de l’énergie de perforation de l’opercule en retardant le déplacement du piston perforateur lors de sa mise sous pression par le générateur de gaz pyrotechnique (effet fusible).According to a particular characteristic of the pneumatic actuator of the invention, the perforator piston is held in the first position by a breakable pin. The use of a breakable pin makes it possible both to ensure secure storage of the actuator and to increase the punching energy of the lid by delaying the movement of the punching piston when it is pressurized by the pyrotechnic gas generator (fuse effect).
Selon une autre caractéristique particulière de l’actionneur pneumatique de l’invention, celui-ci comprend en outre une chambre de pressurisation étanche présente en aval de la tête, le générateur de gaz pyrotechnique étant relié à la chambre de pressurisation.According to another particular characteristic of the pneumatic actuator of the invention, the latter further comprises a sealed pressurization chamber present downstream of the head, the pyrotechnic gas generator being connected to the pressurization chamber.
Selon une autre caractéristique particulière de l’actionneur pneumatique de l’invention, la cartouche renferme un gaz froid. Cela permet de réduire les effets convectifs dans l’actionneur et de mieux contrôler la chute de pression dans le mécanisme une fois son actionnement ou sa motorisation réalisé par détente du gaz froid.According to another particular characteristic of the pneumatic actuator of the invention, the cartridge contains a cold gas. This makes it possible to reduce the convective effects in the actuator and to better control the pressure drop in the mechanism once its actuation or its motorization has been carried out by expansion of the cold gas.
Selon une autre caractéristique particulière de l’actionneur pneumatique de l’invention, le canal de circulation de gaz comporte un col de striction présent en amont de la sortie du canal. Il est ainsi possible de piloter le débit du gaz délivré au mécanisme par l’actionneur pendant la vidange de la cartouche.According to another particular characteristic of the pneumatic actuator of the invention, the gas circulation channel comprises a neck of necking present upstream of the outlet of the channel. It is thus possible to control the flow of gas delivered to the mechanism by the actuator during emptying of the cartridge.
L’invention a également pour objet un chargement comprenant au moins un satellite relié à une structure porteuse par un dispositif de déverrouillage à déclenchement comprenant un actionneur pneumatique selon l’invention, la sortie de pression de l’actionneur étant reliée au dispositif de déverrouillage. L’actionneur pneumatique de l’invention présentant une faible dispersion en pression et une bonne répétabilité, on assure ainsi une mise à poste fiable et précise des satellites.The invention also relates to a load comprising at least one satellite connected to a supporting structure by a trigger unlocking device comprising a pneumatic actuator according to the invention, the pressure outlet of the actuator being connected to the unlocking device. The pneumatic actuator of the invention exhibiting low pressure dispersion and good repeatability, thus ensuring reliable and precise positioning of the satellites.
L’invention concerne en outre un chargement comprenant au moins une grappe de satellites maintenue sur une structure porteuse, chaque satellite d’une grappe étant relié à la structure porteuse par un dispositif de déverrouillage à déclenchement comprenant un actionneur selon l’invention, la sortie de pression de l’actionneur étant reliée au dispositif de verrouillage. En équipant chaque satellite d’une pluralité de satellites d’une même grappe d’un actionneur pneumatique selon l’invention, on améliore grandement la fiabilité et la précision de mise à poste de satellites destinées à former des constellations. En effet, l’actionneur de l’invention assure une très bonne synchronisation de libération de satellites d’une constellation grâce à la réduction de la dispersion en pression et à la bonne répétabilité.The invention further relates to a load comprising at least one cluster of satellites held on a carrier structure, each satellite of a cluster being connected to the carrier structure by a trigger unlocking device comprising an actuator according to the invention, the output pressure of the actuator being connected to the locking device. By equipping each satellite of a plurality of satellites of the same cluster with a pneumatic actuator according to the invention, the reliability and accuracy of positioning satellites intended to form constellations is greatly improved. Indeed, the actuator of the invention ensures a very good synchronization of the release of satellites from a constellation thanks to the reduction of the pressure dispersion and the good repeatability.
L’invention concerne encore un satellite comprenant un ou plusieurs équipements à déployer, un dispositif de déploiement pour chaque équipement et un actionneur selon l’invention pour chaque dispositif de déploiement, la sortie de pression de l’actionneur étant reliée au dispositif de déploiement.The invention also relates to a satellite comprising one or more items of equipment to be deployed, a deployment device for each item of equipment and an actuator according to the invention for each deployment device, the pressure outlet of the actuator being connected to the deployment device.
La figure 1 illustre un actionneur pneumatique 100 selon un mode de réalisation de l’invention. L’actionneur pneumatique 100 comprend un boîtier 110 comportant un logement interne 111 dans lequel est logé un piston perforateur 120. Le piston perforateur 120 est mobile dans le logement 111 entre une position de repos représentée sur la figure 1 et une position de vidange représentée sur la figure 4 et détaillée plus loin. Le logement interne 111 comprend une partie amont 1110 et une partie aval 1111 ayant une section inférieure à la section de la partie amont. Le boîtier 110 comporte également une sortie de pression 112 destinée à être reliée à un dispositif ou mécanisme d’actionnement (non représenté sur la figure 1) afin d’alimenter celui-ci en gaz sous pression via le piston 120 et la partie aval 1111 comme expliqué ci-après.Figure 1 illustrates a pneumatic actuator 100 according to one embodiment of the invention. The pneumatic actuator 100 comprises a housing 110 comprising an internal housing 111 in which is housed a perforating piston 120. The perforating piston 120 is movable in the housing 111 between a rest position represented in FIG. 1 and an emptying position represented on Figure 4 and detailed below. The internal housing 111 comprises an upstream part 1110 and a downstream part 1111 having a section smaller than the section of the upstream part. The housing 110 also comprises a pressure outlet 112 intended to be connected to an actuating device or mechanism (not shown in FIG. 1) in order to supply the latter with pressurized gas via the piston 120 and the downstream part 1111 as explained below.
L’actionneur pneumatique 100 comprend en outre une cartouche de gaz sous pression 130 reliée à une extrémité amont 112 du boîtier 110 au niveau d’un port de sortie 131. Le port de sortie 131 de la cartouche 130 communique avec le logement interne 111 du boîtier 110. Dans la position de repos ou de stockage de l’actionneur pneumatique telle que représentée sur la figure 1, le port de sortie 131 est obturé par un opercule 132 de sorte que le gaz G reste contenu dans la cartouche 130. L’actionneur pneumatique 100 comprend encore un générateur de gaz pyrotechnique 140 relié à une chambre de pressurisation 150 délimitée par la partie aval 1111 du logement interne 111 et le piston perforateur 120.The pneumatic actuator 100 further comprises a pressurized gas cartridge 130 connected to an upstream end 112 of the housing 110 at the level of an outlet port 131. The outlet port 131 of the cartridge 130 communicates with the internal housing 111 of the housing 110. In the rest or storage position of the pneumatic actuator as shown in FIG. 1, the outlet port 131 is closed off by a cover 132 so that the gas G remains contained in the cartridge 130. The pneumatic actuator 100 further comprises a pyrotechnic gas generator 140 connected to a pressurization chamber 150 delimited by the downstream part 1111 of the internal housing 111 and the perforating piston 120.
Le piston perforateur 120 comprend un corps 121 s’étendant entre une extrémité amont 121a comportant une tête 122 et une extrémité aval 121b. La tête 122 est maintenue en vis-à-vis de l’opercule 132 dans la position de repos de l’actionneur pneumatique. Dans l’exemple décrit ici, le corps 121 comporte une portion annulaire élargie 1210 présente au voisinage de la tête 122 et dans la partie amont 1110 du logement interne 111. La portion annulaire élargie 1210 a notamment pour fonction de guider le déplacement du piston performateur 120 comme expliqué ci-après.The perforating piston 120 comprises a body 121 extending between an upstream end 121a comprising a head 122 and a downstream end 121b. The head 122 is held vis-à-vis the lid 132 in the rest position of the pneumatic actuator. In the example described here, the body 121 comprises an enlarged annular portion 1210 present in the vicinity of the head 122 and in the upstream part 1110 of the internal housing 111. The enlarged annular portion 1210 has the particular function of guiding the movement of the performer piston 120 as explained below.
Le piston perforateur 120 est maintenu dans sa position de repos, correspondant à la position de repos ou de stockage de l’actionneur pneumatique, par une goupille sécable 125 qui s’étend à la fois dans le boîtier 110 et dans le piston perforateur 120, la goupille 125 s’étendant ici dans le boîtier 110 au niveau de la partie amont 1110 du logement interne 111 et dans la portion élargie 1210 du corps 121 du piston.The perforator piston 120 is held in its rest position, corresponding to the rest or storage position of the pneumatic actuator, by a breakable pin 125 which extends both in the housing 110 and in the perforator piston 120, the pin 125 extending here in the housing 110 at the level of the upstream part 1110 of the internal housing 111 and in the widened portion 1210 of the body 121 of the piston.
Le corps du piston comprend au moins un canal de circulation de gaz comportant au moins une entrée présente au niveau de la tête et une sortie au niveau de l’extrémité aval 121b du corps du piston qui est destinée à alimenter en gaz sous pression un dispositif d’actionnement (non représenté sur la figure 1). Dans l’exemple décrit ici, le corps 121 comprend un canal de circulation de gaz 123 comportant plusieurs entrées 1230 présentes dans la portion annulaire élargie 1210 autour de la tête 122, les entrées 1230 étant reliées à un conduit central 1231 s’étendant longitudinalement dans le corps 121 du piston jusqu’à une sortie 1232 du canal 123 présente à l’extrémité aval 121b du corps 121.The body of the piston comprises at least one gas circulation channel comprising at least one inlet present at the level of the head and an outlet at the level of the downstream end 121b of the body of the piston which is intended to supply pressurized gas to a device actuation (not shown in Figure 1). In the example described here, the body 121 comprises a gas circulation channel 123 comprising several inlets 1230 present in the enlarged annular portion 1210 around the head 122, the inlets 1230 being connected to a central duct 1231 extending longitudinally in the body 121 of the piston to an outlet 1232 of the channel 123 present at the downstream end 121b of the body 121.
Le générateur de gaz pyrotechnique 140 est un initiateur pyrotechnique de type inflammateur qui comprend une faible charge pyrotechnique.The pyrotechnic gas generator 140 is an igniter-type pyrotechnic initiator that includes a small pyrotechnic charge.
On explique maintenant le fonctionnement de l’actionneur pneumatique 100 en relation avec les figures 2 à 5. La figure 2 représente l’actionneur pneumatique au moment de la mise à feu, par exemple par signal électrique ou optique, du générateur de gaz pyrotechnique 140. L’initiation de la charge pyrotechnique du générateur entraîne une augmentation de pression dans la chambre de pressurisation 150.We now explain the operation of the pneumatic actuator 100 in relation to Figures 2 to 5. Figure 2 shows the pneumatic actuator at the time of firing, for example by electrical or optical signal, of the pyrotechnic gas generator 140 The initiation of the pyrotechnic charge of the generator causes a pressure increase in the pressurization chamber 150.
L’augmentation de pression dans la chambre de pressurisation 150 génère une force de poussée FP sur la partie arrière de la portion annulaire élargie 1210 du corps 121 du piston perforateur. La force de poussé FP augmente avec la pression jusqu’à atteindre une valeur seuil prédéterminée permettant de rompre la goupille 125 comme illustré sur la figure 3.The increase in pressure in the pressurization chamber 150 generates a thrust force FP on the rear part of the enlarged annular portion 1210 of the body 121 of the perforating piston. The thrust force FP increases with the pressure until it reaches a predetermined threshold value making it possible to break the pin 125 as illustrated in figure 3.
Une fois la goupille 125 rompue, le piston perforateur 120, libéré de sa position de repos, se déplace vers l’amont de l’actionneur suivant la direction de déplacement DP comme représenté sur la figure 4. La tête 122 du piston perforateur 120 entre alors en contact avec l’opercule 132 de la cartouche de gaz sous pression 130 et commence à le perforer.Once the pin 125 is broken, the perforating piston 120, released from its rest position, moves upstream of the actuator in the direction of movement DP as shown in FIG. 4. The head 122 of the perforating piston 120 enters then in contact with the lid 132 of the pressurized gas cartridge 130 and begins to perforate it.
Le piston perforateur 120 continue sa course jusqu’à ce que la portion annulaire élargie 1210 vienne en butée contre le port de sortie 131 de la cartouche de gaz sous pression 130. Cette position du piston représentée en figure 5 correspond à sa position de vidange, position dans laquelle la tête 122 perfore complètement l’opercule 132 et les entrées 1230 du canal de circulation de gaz 123 entrent en communication avec le port de sortie 131 de la cartouche. Le gaz G contenu dans la cartouche 130 s’écoule alors dans le canal de circulation de gaz 123 d’abord par les entrées 1230, puis par le conduit central 1231 et enfin jusqu’à la sortie 1232 du canal 123. Le gaz arrive alors dans la portion terminale de la partie aval 1111 du canal interne 111 du boîtier de l’actionneur pneumatique afin d’alimenter en gaz sous pression le dispositif d’actionnement relié à la sortie 112 du boîtier 110.The perforating piston 120 continues its stroke until the widened annular portion 1210 comes into abutment against the outlet port 131 of the pressurized gas cartridge 130. This position of the piston shown in FIG. 5 corresponds to its emptying position, position in which the head 122 completely perforates the cover 132 and the inlets 1230 of the gas flow channel 123 come into communication with the outlet port 131 of the cartridge. The gas G contained in the cartridge 130 then flows into the gas circulation channel 123 first through the inlets 1230, then through the central conduit 1231 and finally to the outlet 1232 of the channel 123. The gas then arrives in the terminal portion of the downstream part 1111 of the internal channel 111 of the casing of the pneumatic actuator in order to supply pressurized gas to the actuation device connected to the outlet 112 of the casing 110.
La cartouche de gaz sous pression 130 délivre une pression maîtrisée et répétable à la différence d’un initiateur pyrotechnique.The pressurized gas cartridge 130 delivers a controlled and repeatable pressure unlike a pyrotechnic initiator.
La figure 6 illustre un exemple de fonctionnement de l’actionneur pneumatique 100 avec un dispositif ou mécanisme d’actionnement du type mise à poste. Dans cet exemple, le gaz contenu dans la cartouche 130 est de l’azote maintenu dans celle-ci à une pression d’environ 100 bars. La figure 6 montre l’évolution de pression à différents moments du fonctionnement de l’actionneur et du mécanisme associé, à savoir au moment T1 correspondant à la mise à feu du générateur pyrotechnique et la perforation de l’opercule de la cartouche de gaz sous pression, au moment T2 correspondant à la durée de vidange de la capsule dans le mécanisme, au moment T3 correspondant à la libération et mise à poste par le mécanisme et au moment T4 correspondant aux instants après la fin de mise à poste. La courbe A correspond à l’évolution de pression dans la chambre de pressurisation 150 à partir de la mise à feu du générateur de gaz pyrotechnique 140. La pression augmente dans la chambre de pressurisation jusqu’à atteindre le seuil suffisant pour rompre la goupille 125. Le piston perforateur 120 débute alors sa course en direction du port de sortie 131 de la cartouche 130. La tête 122 du piston perforateur 120 arrive alors avec une vitesse importante sur l’opercule 132 tandis que la pression décroît rapidement dans la chambre de pressurisation. La courbe B montre quant à elle l’évolution de la pression dans la chambre de pressurisation du mécanisme d’actionnement de mise à poste. La pression augmente à partir du moment où la tête 120 a complètement perforé l’opercule 132 et que le gaz contenu dans la cartouche 130 commence à s’échapper par le canal de circulation de gaz 123 du piston perforateur 120. La pression augmente jusqu’à un seuil permettant l’actionnement ou la libération du mécanisme d’actionnement de mise à poste. Une fois l’actionnement ou la libération réalisé, la chambre du mécanisme s’ouvre, ce qui fait chuter rapidement la pression dans celle-ci.Figure 6 illustrates an example of the operation of the pneumatic actuator 100 with a stationary type actuating device or mechanism. In this example, the gas contained in the cartridge 130 is nitrogen maintained therein at a pressure of approximately 100 bars. Figure 6 shows the evolution of pressure at different times during the operation of the actuator and the associated mechanism, namely at time T1 corresponding to the firing of the pyrotechnic generator and the perforation of the lid of the gas cartridge under pressure, at time T2 corresponding to the emptying time of the capsule in the mechanism, at time T3 corresponding to the release and positioning by the mechanism and at time T4 corresponding to the instants after the end of positioning. Curve A corresponds to the change in pressure in the pressurization chamber 150 from the firing of the pyrotechnic gas generator 140. The pressure increases in the pressurization chamber until it reaches the threshold sufficient to break the pin 125 The perforating piston 120 then begins its stroke in the direction of the outlet port 131 of the cartridge 130. The head 122 of the perforating piston 120 then arrives with a high speed on the lid 132 while the pressure decreases rapidly in the pressurization chamber . Curve B shows the evolution of the pressure in the pressurization chamber of the positioning actuation mechanism. The pressure increases from the moment when the head 120 has completely perforated the seal 132 and the gas contained in the cartridge 130 begins to escape through the gas circulation channel 123 of the perforating piston 120. The pressure increases until at a threshold allowing actuation or release of the positioning actuation mechanism. Once actuation or release is achieved, the chamber of the mechanism opens, causing the pressure within it to drop rapidly.
Le débit du gaz délivré par la cartouche de gaz sous pression peut être contrôlé en disposant un col de striction dans le canal de circulation de gaz présent dans le piston perforateur. La vidange de la cartouche de gaz sous pression peut être ainsi encore mieux maîtrisée.The flow rate of the gas delivered by the pressurized gas cartridge can be controlled by arranging a constriction neck in the gas circulation channel present in the perforating piston. The emptying of the pressurized gas cartridge can thus be even better controlled.
Le gaz contenu dans la cartouche de gaz sous pression est de préférence un gaz froid car il permet de faire chuter la pression dans le mécanisme une fois son actionnement ou sa motorisation réalisé par détente. Le gaz peut être notamment de l’azote.The gas contained in the pressurized gas cartridge is preferably a cold gas because it makes it possible to drop the pressure in the mechanism once it has been actuated or motorized by expansion. The gas may in particular be nitrogen.
L’actionneur pneumatique selon l’invention trouve des applications particulièrement avantageuses mais non exclusives dans les mécanismes de mise à poste de satellites, en particulier lors de la libération simultanée ou séquencée d’une pluralité de satellites destinés à former une constellation.The pneumatic actuator according to the invention finds particularly advantageous but not exclusive applications in the mechanisms for positioning satellites, in particular during the simultaneous or sequenced release of a plurality of satellites intended to form a constellation.
Claims (8)
- une cartouche (130) renfermant un gaz sous pression (G), la cartouche comprenant un port de sortie (131) obturé par un opercule (132),
- un piston perforateur (120) comprenant un corps (121) prolongé par une tête (122), le piston perforateur étant mobile entre une première position dans laquelle la tête (122) est maintenue en vis-à-vis de l’opercule (132) et une deuxième position dans laquelle la tête traverse l’opercule, le corps comprenant au moins un canal de circulation de gaz (123) comportant au moins une entrée (1230) présente au niveau de la tête (122) et une sortie (1232) en communication avec une sortie de pression (112) de l’actionneur pneumatique destinée à être reliée à un dispositif d’actionnement, et
- un générateur de gaz pyrotechnique (140) apte à déplacer le piston perforateur (120) de la première position à la deuxième position.Pneumatic actuator (100) comprising:
- a cartridge (130) containing a pressurized gas (G), the cartridge comprising an outlet port (131) closed by a cap (132),
- a perforating piston (120) comprising a body (121) extended by a head (122), the perforating piston being movable between a first position in which the head (122) is held vis-à-vis the lid ( 132) and a second position in which the head passes through the cap, the body comprising at least one gas circulation channel (123) comprising at least one inlet (1230) present at the level of the head (122) and an outlet ( 1232) in communication with a pressure outlet (112) of the pneumatic actuator intended to be connected to an actuation device, and
- a pyrotechnic gas generator (140) capable of moving the perforating piston (120) from the first position to the second position.
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| CN116534289B (en) * | 2023-07-05 | 2023-10-13 | 北京未来宇航空间科技研究院有限公司 | Pneumatic separation system and use method thereof |
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