NO174267B

NO174267B - Charge launch battery and a method for making it

Info

Publication number: NO174267B
Application number: NO910620A
Authority: NO
Inventors: Christian Pilaud
Original assignee: Matra Defense
Priority date: 1990-02-16
Filing date: 1991-02-15
Publication date: 1993-12-27
Also published as: EP0442822A1; DE69105540D1; DE69105540T2; NO910620D0; ID29175A; EP0442822B1; NO910620L; FR2658598A1; FR2658598B1; NO174267C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et u-tskytningsbatteri for ladninger samt en fremgangsmåte for fremstilling av et slikt batteri. The present invention relates to a non-launching battery for charges and a method for manufacturing such a battery.

Nærmere bestemt angår foreliggende oppfinnelse et batteri omfattende en bunn og et omhyllet hus og avstivende mellom-vegger som gir et nett av opp tak skamme re for individuelle ladninger, hver utstyrt med en avfyringsladning. More specifically, the present invention relates to a battery comprising a base and an enveloped housing and stiffening intermediate walls which provide a network of receptacles for individual charges, each equipped with a firing charge.

Man kjenner allerede slike batterier, ment for montering på kjøretøyer og spesielt på fly, der veggene er tildannet for å motstå ejeksjonstrykket uten deformering, eller ladningene selv er utstyrt med hylstere som er motstandsdyktige for trykket fra ejeksjonsgassen. Such batteries are already known, intended for installation on vehicles and especially on aircraft, where the walls are formed to withstand the ejection pressure without deformation, or the charges themselves are equipped with casings that are resistant to the pressure from the ejection gas.

Oppfinnelsen tar spesielt sikte på å tilveiebringe et slikt batteri som både oppviser en stivhet tilstrekkelig til å motstå de belastninger som opptrer under ladningenes avfyring, og de som skyldes montasje og anvendelse på et kjøretøy, som videre gir en ladningskapasitet i et gitt rom, og som forblir rimelig i fremstilling. The invention specifically aims to provide such a battery which both exhibits a rigidity sufficient to withstand the loads that occur during the firing of the charges, and those resulting from assembly and application on a vehicle, which further provides a charge capacity in a given space, and which remains affordable in manufacturing.

Foreliggende oppfinnelse angår således et utskytningsbatteri omfattende en bunn og en vegg-konstruksjon bestående av en omhyllingsvegg og med avstivende skillevegger som danner et nett av opptakskammere for individuelle ladninger, hver utstyrt med en drivladning, og batteriet karakteriseres ved at veggen består av et enkelt stykke av termoherdbar harpiks armert med lange knipper av fibre, som er orientert på tvers av kammeraksen, for å motstå oppbuling av kammerene under avfyring, idet mengden fibre er over 50 % og fortrinnsvis mellom 60 og 70 %, på vekt-basis. The present invention thus relates to a launch battery comprising a base and a wall construction consisting of an enclosing wall and with stiffening partitions which form a network of recording chambers for individual charges, each equipped with a propellant charge, and the battery is characterized by the wall consisting of a single piece of thermosetting resin reinforced with long bundles of fibers, which are oriented transversely to the chamber axis, to resist bulging of the chambers during firing, the amount of fibers being greater than 50% and preferably between 60 and 70%, on a weight basis.

Fibrene anses i denne forbindelse som lange når deres midlere lengde er godt over den til en side av et kammer. Av økonomiske grunner anvendes generelt karbonfibre selv om fibre av annen art, spesielt borfibre, også kan benyttes. I husets sidevegg, som utgjør omhyllingen, kan det være innleiret elementer av annen art som for eksempel for-bindelseselementer, fastholdt i harpiksmassen. Fiberknippene kan foreligge i forskjellige former, spesielt i form av sammentrevlede filamenter, lunter, tresser eller vev. In this connection, the fibers are considered long when their average length is well above that of one side of a chamber. For economic reasons, carbon fibers are generally used, although fibers of other kinds, especially boron fibers, can also be used. In the side wall of the house, which forms the enclosure, there may be embedded elements of a different kind, such as connecting elements, held in the resin mass. The fiber bundles can be in different forms, in particular in the form of interlaced filaments, wicks, braids or weaves.

Som nevnt ovenfor angår oppfinnelsen også en fremgangsmåte for fremstilling av et batteri av den ovenfor beskrevne type og denne fremgangsmåte karakteriseres ved at man belegger kjerner som reproduserer kammerenes form med lange tørre fibre i knipper orientert på tvers av kammeraksen og hver deltagende i tildannelsen av skilleveggen av de tallrike ved siden av hverandre liggende kammere, at de belagte kjerner stables for å tildanne nettet av kammere, at man underkaster fibrene en behandling for økning av kapillariteten i aksial retning, at man injiserer en termoherdbar harpiks i fiberknippene og at man polymeriserer harpiksen før man trekker ut kjernene. As mentioned above, the invention also relates to a method for producing a battery of the type described above and this method is characterized by coating cores that reproduce the shape of the chambers with long dry fibers in bundles oriented across the axis of the chamber and each participating in the formation of the partition of the numerous side-by-side chambers, that the coated cores are stacked to form the network of chambers, that the fibers are subjected to a treatment to increase the capillarity in the axial direction, that a thermosetting resin is injected into the fiber bundles and that the resin is polymerized before pulls out the cores.

Efter sammenstabiling og før injeksjon blir beltet eller omhyllingen tildannet, fortrinnsvis ved vikling av knipper av tørre fibre rundt stabelen av dekkede kjerner. After consolidation and before injection, the belt or sheath is formed, preferably by winding bundles of dry fibers around the stack of covered cores.

Den kapillaritetsbehandling som gjennomføres på knippene som er ment å gå inn i kammerveggen, det vil si kryssveggene og omhyllingen, kan spesielt bestå av vev av den type som er kommersielt tilgjengelig under betegnelsen "INJECTEX". The capillarity treatment carried out on the bundles which are intended to enter the chamber wall, i.e. the cross walls and the sheath, may in particular consist of tissue of the type commercially available under the designation "INJECTEX".

Oppfinnelsens gjenstand finner anvendelse i en ladningskaster omfattende n avfyringskommandokurser, generelt tildannet en for hvert kammer, og som, takket være et forbedret komuta-sjonssystem, tillater avfyring av flere ladninger pr. kurs. For dette formål er minst en avfyringskurs blant de n avfyringskurser montert for å styre en elektrisk kommutator som tillater å styre enten avfyringer av ladninger i en første runde, avfyringer av ladninger i en andre runde, i samme antall som den i den første runde. The object of the invention finds application in a charge launcher comprising n firing command courses, generally provided one for each chamber, and which, thanks to an improved commutation system, allows the firing of several charges per course. For this purpose, at least one firing course among the n firing courses is mounted to control an electrical commutator which allows to control either the firing of charges in a first round, the firing of charges in a second round, in the same number as that of the first round.

Denne sistnevnte disposisjon er i seg selv betydningsfull og tillater å benytte den uavhengig av konstitusjonen av det ovenfor nevnte hus. This latter provision is in itself significant and allows it to be used independently of the constitution of the above-mentioned house.

Den tillater således, ut fra n kurser som alle er identiske, å styre enten den individuelle avfyring av n ladninger med en standard ladning, det vil si 2(n-l) ladninger med en lader slik som definert ovenfor, eller 4(n-3) ladninger med en kaskademonter ing. It thus allows, on the basis of n courses which are all identical, to control either the individual firing of n charges with a standard charge, i.e. 2(n-1) charges with a charger as defined above, or 4(n-3) charges with a cascade mount ing.

Oppfinnelsen vil forstås bedre under henvisning til den følgende beskrivelse av spesielle utførelsesformer av oppfinnelsen, gitt som ikke-begrensende eksempler. Be-skrivelsen skjer under henvisning til de ledsagende tegninger der: figur 1 er et skjema som i perspektiv viser konstitusjonen The invention will be better understood with reference to the following description of particular embodiments of the invention, given as non-limiting examples. The description takes place with reference to the accompanying drawings where: figure 1 is a diagram showing the constitution in perspective

av et batteri og en ladning ment for anbringelse deri; figurene 2, 3 og 4 viser forskjellige mulige måter for of a battery and a charge intended for placement therein; figures 2, 3 and 4 show different possible ways for

tildanning av batteriveggene. formation of the battery walls.

Batteriet som er vist i figur 1 kan sies å omfatte en bunn 10 og en vegg 12, innbyrdes festet til hverandre. Veggen er i et stykke og kan sies å ha en omhylling 14 og et kryssveggverk 16 som begrenser identiske kammere av polygonale form, rektangulær i det viste tilfellet, ment til hver å oppta en ladning 18. Denne ladning er generelt ment for å spre atrapper. Den som er vist i figur 1 omfatter en omhylling 20 som kan være tynn i det rektangulære snitt fordi den ikke må bære ejeksjonstrykket. Omhyllingen 20 er lukket av en bunn og et lokk 22. Mellom bunnen og atrappene er det anbragt en drivladning 24. Bunnen er gjennomløpt av en boring for en fenghette for elektrisk avfyring 26 og av et festehull 28. I omhyllingen kan det være innleiret festeelementer som kroker 34 eller lignende, eventuelt av metall. The battery shown in Figure 1 can be said to comprise a base 10 and a wall 12, mutually attached to each other. The wall is in one piece and may be said to have an enclosure 14 and a crosswall 16 which confines identical chambers of polygonal shape, rectangular in the case shown, each intended to accommodate a charge 18. This charge is generally intended to disperse dummies. The one shown in figure 1 comprises a casing 20 which can be thin in the rectangular section because it does not have to bear the ejection pressure. The casing 20 is closed by a bottom and a lid 22. Between the bottom and the mannequins, a propellant charge 24 is placed. The bottom is run through by a bore for a trap cap for electric firing 26 and by a fastening hole 28. In the casing, fixing elements can be embedded which hooks 34 or similar, optionally made of metal.

Bunnen 10 i "batteriet er tildannet for å kunne festes til et bunnstykke 30 inneholdende utstyret for avfyring. I bunnen er det, overfor hvert kammer, tildannet et hull 32 for føring av en festeskrue for ladningen og et hull for føring av en elektrisk mateledning til fenghetten 26. The bottom 10 of the battery is designed to be able to be attached to a bottom piece 30 containing the equipment for firing. In the bottom, opposite each chamber, a hole 32 is formed for guiding a fastening screw for the charge and a hole for guiding an electrical supply line to fanghatten 26.

Figur 2 viser en mulig fremstillingsform av veggene. Man legger på en duk av fibre og man forbinder de to ender med en søm 36 idet fibrene føres i retning av pilen f0, det vil si parallelt med retningen av sømmen. Derefter deler man, ved hjelp av flate mellomliggende sømmer 39, opp duken som er gjort rørformet av sømmen 36, i rom ment for hver å utgjøre veggen i et kammer. I disse rom innfører man kjerner 38 med et tverrsnitt tilsvarende det man ønsker å gi kammerene. Mantildanner således elementærdeler omfattende tre kjerner 38 i det eksempel som er vist i figur 2 (med unntak av vinkel-deler). Disse deler stables som antydet ved hjelp av pilene fl og legges derefter an mot hverandre ved omvikl ing i henhold til retningen f2, med fiberbunter, ment til å utgjøre omhyllingen. I det tilfellet som er vist i figur 2 benyttes fibrene i duken og omhyllingen generelt i form av vevnad. Figure 2 shows a possible form of production of the walls. A sheet of fibers is laid on and the two ends are joined with a seam 36, the fibers being guided in the direction of the arrow f0, that is to say parallel to the direction of the seam. Then, with the help of flat intermediate seams 39, the cloth, which has been made tubular by the seam 36, is divided into spaces intended for each of them to form the wall of a chamber. In these spaces, cores 38 are introduced with a cross-section corresponding to what is desired to give the chambers. Mantile thus forms elementary parts comprising three cores 38 in the example shown in figure 2 (with the exception of angle parts). These parts are stacked as indicated by the arrows f1 and then placed against each other by wrapping according to the direction f2, with bundles of fibers intended to form the sheath. In the case shown in Figure 2, the fibers in the cloth and the covering are generally used in the form of woven fabric.

Vevnaden underkastes derefter en behandling for å øke kapilariteten i retning av pilen f0. Hele enheten anbringes i en formpresse for innsprøyting av termoherdbart plast-materiale, eventuelt efter å ha vært dekket av en fiberduk, ment for å utgjøre batteriets bunn, og utstyrt med elementer for innleiring i omhylingen.- Formen lukkes tett og en blanding av harpiks og polymeriseringsaksellerator sprøytes inn. Formen oppvarmes til i det minste partiell herding. Huset tas så ut av pressen, kjernene trekkes ut og feste-hullene og fenghettehullene 26 tildannes i bunnen. For å lette fjerningen av kjernene kan en skråning på 0,5/1000, uten vanskelighet tolererbar for avfyring av ladningene, være tildannet. Formfjerningen lettes ved å tildanne kjernene av et materiale med en termisk utvidelseskoeffisient som er forskjellig fra den til komposittmaterialet. Man kan spesielt benytte kjerner av lett legering, underkastet en over-flatebehandling for å unngå risiko for festing, for eksempel en overflateherding, og/eller påføring av et belegg av et materiale med lav friksjonskoeff isient. En hud av form-fjerningsmateriale eller slippmateriale kan også benyttes. The tissue is then subjected to a treatment to increase capillarity in the direction of the arrow f0. The entire unit is placed in a molding press for injection of thermosetting plastic material, possibly after being covered with a fiber cloth, intended to form the base of the battery, and equipped with elements for embedding in the casing.- The mold is closed tightly and a mixture of resin and polymerization accelerator is injected. The mold is heated to at least partial hardening. The housing is then taken out of the press, the cores are pulled out and the attachment holes and catch cap holes 26 are formed in the bottom. To facilitate the removal of the cores, a slope of 0.5/1000, easily tolerable for firing the charges, may be provided. The mold removal is facilitated by forming the cores of a material with a coefficient of thermal expansion different from that of the composite material. One can in particular use cores of light alloy, subjected to a surface treatment to avoid the risk of attachment, for example a surface hardening, and/or application of a coating of a material with a low friction coefficient. A skin of mold release material or release material can also be used.

I praksis er en polymeriseringsvarighet i formpressen efter lukking og innsprøyting på ca. 2 timer ved 60°C tilfreds-stillende for de fleste aktuelle termoherdbare harpikser. Efter formfjerningen tillater en supplementær oppvarming utenfor pressen, å fullføre polymeriseringen. In practice, a polymerization duration in the molding press after closing and injection is approx. 2 hours at 60°C satisfactory for most current thermosetting resins. After the mold removal, a supplementary heating outside the press allows the polymerization to be completed.

Takket være fremstillingsprosessen som er beskrevet ovenfor, ved å anvendes injeksjon på tørt vev, reduserer man vesentlig fremstillingsomkostningene: det er således ikke nødvendig å lagre materialene i kullkammer. Uunngåelige tap av tørt materiale er betydelig mindre kostbart enn av forimpregnert materiale. Presscyklusen kan være kort. Alle elementer som skal festes til bunnen eller til omhyllingen kan bringes inn under støpingen. Anvendelsen av forformer, bestående av en vevnad duk med flatsømmer, tillater en tidsgevinst. Thanks to the manufacturing process described above, by using injection on dry tissue, manufacturing costs are significantly reduced: it is thus not necessary to store the materials in coal chambers. Unavoidable losses of dry material are significantly less expensive than of pre-impregnated material. The pressing cycle can be short. All elements to be attached to the bottom or to the casing can be brought in during casting. The use of preforms, consisting of a woven cloth with flat seams, allows a time gain.

I den utførelsesform som er vist i figur 3 tildannes hver rekke av kammere fra en forform 39a, direkte tildannet til de krevede dimensjoner. Disse forformer, utstyrt med ikke viste kjerner, stables i retning av pilen fl og blokkeres så ved hjelp av knipper av fibre eller vevnad ment for å utgjøre omhyllingen 14. I denne utførelsesform som i den ovenfor angitte blir behandlingen for å øke kapillariteten gjennom-ført på alle vevnader ment for å utføre tverrveggene og omhyllingen . In the embodiment shown in Figure 3, each row of chambers is formed from a preform 39a, directly formed to the required dimensions. These preforms, equipped with cores not shown, are stacked in the direction of arrow fl and then blocked by means of bundles of fibers or tissue intended to constitute the sheath 14. In this embodiment as in the one indicated above, the treatment to increase the capillarity is carried out on all weaves intended to perform the cross walls and the sheathing.

Utførelsesformen som vist i figur 4 benytter generelt fiberknipper som foreligger i to forskjellige former. Hvert kammer er tildannet ved oppvikling av en tresse 40 på en kjerne 38 (av hvilke kun en er vist). Derefter blir de på denne måte behandlede kjerner stablet mot hverandre med mellomlegg av en brettet vevnad 42 slik at hvert krysnings-punkt oppstår ved at to tresser og et vevnadssjikt 42 legges på hverandre. Omhyllingen 14 tildannes også ved hjelp av en vevnad. I dette tilfellet blir behandlingen av økningen av kapilariteten gjennomført kun på den vevnad som er ment for å utgjøre sjiktene 42 og omhyllingen 14. The embodiment shown in Figure 4 generally uses fiber bundles which are available in two different forms. Each chamber is formed by winding a braid 40 on a core 38 (only one of which is shown). The cores treated in this way are then stacked against each other with an interlayer of a folded fabric 42 so that each crossing point is created by placing two braids and a layer of fabric 42 on top of each other. The covering 14 is also formed by means of a woven fabric. In this case, the treatment of the increase of capillarity is carried out only on the fabric intended to constitute the layers 42 and the sheath 14.

Som antydet ovenfor kan monoblokkbatteriet av armerte termoplastisk materiale benyttes ved ladningskastere omfattende et bunnstykke 30 som inneholder utstyr for avfyring. Dette utstyr kan spesielt være tildannet ved et trykket kretskort, festet til bunnstykkestrukturen. Klassisk blir ladningsfenghetten for utskyting antent ved hjelp av en elektrisk tenner på hvilken man legger en tilstrekkelig energiimpuls. Bunnstykket omfatter n avfyringskurser som, i en klassisk ladningskaster, hver er tilordnet et kammer. Som et resultat kan man ikke induviduelt avfyre mer enn n ladninger i en klassisk montering. As indicated above, the monobloc battery of reinforced thermoplastic material can be used with charge launchers comprising a bottom piece 30 which contains equipment for firing. This equipment can in particular be formed by a printed circuit board, attached to the base structure. Classically, the charge trap for launch is ignited by means of an electric igniter to which a sufficient energy impulse is applied. The bottom piece comprises n firing courses which, in a classic charge launcher, are each assigned to a chamber. As a result, one cannot individually fire more than n charges in a classical assembly.

Avfyringen kan skje på en måte som ikke er tilordnet kammer men en styring av en elektrisk multippel kommutator som tillater å orientere de andre avfyringskurser enten mot kammerene i en første serie, eller mot de i en andre. The firing can take place in a way that is not assigned to a chamber but a control of an electrical multiple commutator that allows to orientate the other firing courses either towards the chambers in a first series, or towards those in a second.

Claims

1. Launching battery comprising a base (10) and a wall structure (12) consisting of an enveloping wall (14) and with stiffening partitions (16) which form a network of receiving chambers for individual charges, each equipped with a propellant charge, characterized in that the wall (12 ) consists of a single piece of thermosetting resin reinforced with long bundles of fibers, which are oriented transversely to the chamber axis, to resist bulging of the chambers during firing, the amount of fibers being over 50% and preferably between 60 and 70%, by weight -basis.

2. Launch battery according to claim 1, characterized in that the fiber bundles are in the form of intertwined filaments, fuses, braids or woven fabric.

3. Launch battery according to claim 1 or 2, characterized in that the fibers are made of carbon.

4. Method for the manufacture of a launch battery-battery according to any one of claims 1 to 3, characterized by coating cores that reproduce the shape of the chambers with long dry fibers in bundles oriented across the axis of the chamber and each participating in the formation of the partition wall of the numerous chambers lying next to each other, that the coated cores are stacked to form the network of chambers, that the fibers are subjected to a treatment to increase the capillarity in the axial direction, that a thermosetting resin is injected into the fiber bundles and that the resin is polymerized before the cores are extracted .

Method according to claim 4, characterized in that after stacking and before injection, a covering belt is formed by winding the bundles of dry fibers around the stack of coated cores.

6. Method according to claim 4 or 5, characterized in that, in order to cover the cores, a fiber cloth is folded, the two ends of the cloth are joined by means of a seam (36), as the fibers are formed as a weave with fibers parallel to the flow direction, and that divides the fabric by flat intermediate seams (39) into spaces into which the cores are inserted.

7. Method according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the cores are given a conical configuration in the order of 0.5/1000.