FR2584141A1 - Pyrotechnic ignition device fitted with a safety mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif d'allumage pyrotechnique muni d'une sécurité mécanique.Pyrotechnic ignition device with mechanical safety.
La présente invention concerne un dispositif d'allumage pyrotechnique muni d'une sécurité pour la mise à feu d'une charge d'allumage à poudre, en particulier pour la mise à feu d'une charge principale d'allumage destinée à provoquer la mise à feu de la charge de propergol d'un propulseur de missile ou analogue. The present invention relates to a pyrotechnic ignition device provided with a safety device for igniting a powder ignition charge, in particular for igniting a main ignition charge intended to cause the ignition of the charge of propellant of a missile propellant or the like.
On connait des dispositifs d'allumage pyrotechniques munis d'une sécurité, dans lesquels les sécurités sont de type électrique ou bien de type mécanique mettant en oeuvre des organes électriques (par exemple des électrovannes). L'inconvénient de ces dispositifs connus est qu'lus sont sujets aux pannes communes aux composants électriques et qu'ils sont sensibles aux influences électromagnétiques de l'environnement. En outre, ces dispositifs connus peuvent être trop encombrants et/ou trop complexes, donc trop coû- teux, pour certaines utilisations, telles que l'équipement de bancs d'essais de fusées, les petits missiles, etc... There are known pyrotechnic ignition devices provided with a safety device, in which the safety devices are of the electrical type or else of the mechanical type using electrical components (for example solenoid valves). The disadvantage of these known devices is that they are subject to breakdowns common to electrical components and that they are sensitive to electromagnetic influences from the environment. In addition, these known devices can be too bulky and / or too complex, therefore too expensive, for certain uses, such as the equipment of rocket test benches, small missiles, etc.
L'invention a donc essentiellement pour but de proposer un dispositif d'allumage du genre précité qui c'carte les inconvénients sustt:entionnés et qui satisfasse mieux que les dispositifs de l'art antérieur aux diverses exigences de la pratique. The invention therefore essentially aims to provide an ignition device of the aforementioned kind which c'tete the drawbacks sustt: intended and which better meets the devices of the prior art to the various requirements of practice.
A ces fins, un dispositif d'allumage conforme à l'invention, se caractérise en ce qu'il comporte - au moins un premier inflammateur , ou inflammateur d'allumage, communiquant avec une première chambre de détente formant cylindre qui présente un orifice de communication avec la susdite charge d'allumage et qui renferme un clapet mobile, formant piston,d'obturation dudit orifice, ce clapet étant apte à occuper, dans la première chambre, deux positions fonctionnelles, savoir une première position proche du oremier inflammateur et dans laquelle il obture l'orifice de communication avec la charge principale et une seconde position éloignée du premier inflammateur et dans laquelle il dégage ledit orifice et établit une communication entre le premier inflammateur et la charge principale;; - au moins un second inflammateur, ou inflammateur de levée de sécurité, communiquant avec une seconde chambre de détente formant cylindre qui présente un passage axial de communication avec la première chambre et qui renferme un piston mobile dont une partie s'engage dans ledit passage axial, ledit piston étant agencé pour occuper deux positions fonctionnelles savoir une première position, ou position de sécurité, occupée en l'absence d'activation du second inflammateur, pour laquelle la partie du piston fait saillie hors du susdit passage en s'engageant au moins partiellement dans la première chambre et en coopérant alors avec le clapet pour bloquer celui-ci dans sa première position fonctionnelle précitée, et une seconde position, ou position d'allumage, occupée lorsque le second inflammateur a été activé et le piston refoulé sous la pression des gaz, pour laquelle la partie du piston est effacée dans le passage et dégage la première chambre, autorisant ainsi le clapet à pouvoir passer de sa première à sa seconde position fonctionnelle, - des premiers moyens de blocage pour retenir le clapet dans sa première position fonctionnelle, - des seconds et des troisièmes moyens de blocage pour retenir le piston respectivement dans ses première et seconde positions fonctionnelles, - au moins un évent de sortie de gaz s'ouvrant dans la seconde chambre, ledit évent étant obturé par le piston sis dans sa première position, mais dégagé par le piston sis dans sa seconde position fonctionnelle de manière à autoriser l'évacuation des gaz dégagés par l'activation du second inflammateur lorsque le piston est parvenu en fin .de course dans sa seconde position fonctionnelle, -et des moyens d'évacuation raccordés à la première chambre pour évacuer vers l'extérieur les gaz dégagés dans le cas où le premier inflammateur a été activé alors que le second inflammateur n'a pas été préalablement activé et que le clapet est bloqué dans sa première position fonctionnelle. For these purposes, an ignition device according to the invention is characterized in that it comprises - at least one first igniter, or ignition igniter, communicating with a first expansion chamber forming a cylinder which has an orifice for communication with the aforesaid ignition charge and which contains a movable valve, forming a piston, for closing said orifice, this valve being able to occupy, in the first chamber, two functional positions, namely a first position close to the igniter igniter and in which it closes the orifice for communication with the main charge and a second position remote from the first igniter and in which it releases said orifice and establishes a communication between the first igniter and the main charge; - At least one second igniter, or safety lift igniter, communicating with a second expansion chamber forming a cylinder which has an axial passage of communication with the first chamber and which contains a movable piston of which a part engages in said axial passage , said piston being arranged to occupy two functional positions, namely a first position, or safety position, occupied in the absence of activation of the second igniter, for which the part of the piston protrudes out of the above-mentioned passage by engaging at least partially in the first chamber and then cooperating with the valve to lock the latter in its first aforementioned functional position, and a second position, or ignition position, occupied when the second igniter has been activated and the piston driven back under pressure gas, for which the part of the piston is cleared in the passage and clears the first chamber, thus authorizing the valve to be able not from its first to its second functional position, - first blocking means for retaining the valve in its first functional position, - second and third blocking means for retaining the piston respectively in its first and second functional positions, - at minus a gas outlet vent opening in the second chamber, said vent being closed by the piston located in its first position, but released by the piston located in its second functional position so as to allow the evacuation of the gases released by activation of the second igniter when the piston has reached the end of its travel in its second functional position, and evacuation means connected to the first chamber for evacuating the gases released to the outside in the case where the first igniter has been activated when the second igniter has not been previously activated and the valve is locked in its first functional position.
Avantageusement, le passage axial pour la partie du piston s'ouvre dans la première chambre de manière telle que dans sa première position fonctionnelle, la partie du piston est engagée sous lvextrémité du clapet opposée au premier inflammateur. Advantageously, the axial passage for the part of the piston opens in the first chamber so that in its first functional position, the part of the piston is engaged under the end of the valve opposite the first igniter.
De préférence, le dispositif comporte, en outre, des moyens de contrôle de la position fonctionnelle occupée par le piston mobile, ces moyens pouvant par exemple être des moyens électriques comprenant au moins un interrupteur électrique actionnable par le piston. Preferably, the device further comprises means for controlling the functional position occupied by the movable piston, these means possibly being, for example, electrical means comprising at least one electrical switch actuable by the piston.
De façon avantageuse, les moyens d'évacuation des gaz raccordés à la première chambre comprennent un conduit d'évacuation s'ouvrant dans la partie de ladite première chambre située à l'opposé de l'inflammateur par rapport au clapet disposé dans sa première position fonctionnelle et obturée par ledit clapet disposé dans sa seconde position fonctionnelle, ledit clapet étant traversé axialement par un perçage calibré pour le passage des gaz. Advantageously, the gas evacuation means connected to the first chamber include an evacuation duct opening in the part of said first chamber situated opposite the igniter relative to the valve arranged in its first position functional and closed by said valve disposed in its second functional position, said valve being traversed axially by a calibrated bore for the passage of gases.
Grâce aux moyens mis en oeuvre dans le cadre de l'invention, on obtient un dispositif d'allumage muni d'une sécurité entièrement mécanique qui écarte les risques de mauvais fonctionnements présentés par les dispositifs antérieurs à sécurité électrique et qui peut être réalisé de façon compacte et économique. Thanks to the means used in the context of the invention, an ignition device is obtained provided with a fully mechanical safety device which eliminates the risks of malfunctions presented by prior electrical safety devices and which can be produced so compact and economical.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré donné uniquement à titre d'exemple purement illustratif, dans laquelle on se réfère aux dessins annexés sur lesquels
- les fig. 1 à 4 représentent, en coupe transversale , un dispositif d'allumage conforme à l'invention montré respectivement dans quatre positions fonctionnelles différentes ; et
- la figure 5 est une vue schématique illustrant un exemple de montage du dispositif d'allumage des figures 1 à 4.The invention will be better understood on reading the following description of a preferred embodiment given solely by way of purely illustrative example, in which reference is made to the appended drawings in which
- figs. 1 to 4 show, in cross section, an ignition device according to the invention shown respectively in four different functional positions; and
FIG. 5 is a schematic view illustrating an example of mounting the ignition device of FIGS. 1 to 4.
En se référant tout d'abord essentiellement à la fig. 1, le dispositif d'allumage de l'invention, montré en position inactive, comprend un corps 1 muni d'une première chambre 2, allongée et formant cylindre. Au voisinage de son orifice; un élargissement de la chambre est alésé pour recevoir un premier inflammateur ou inflammateur principal 3, qui peut être par exemple à commande électrique. Dans la chambre 2 est disposé un clapet mobile 4, susceptible de se mouvoir dans la chambre à la manière d'un piston, le clapet -4 est muni de deux joints toriques d'étanchéité 5, écartés axialement l'un de l'autre, qui -dans la position inactive représentée du dispositif- sont situés de part et d'autre d'un orifice par lequel débouche,dans la chambre 2, un conduit 6 de communication avec une charge d'allumage principal 7 fixée sur le corps 1. Referring first of all essentially to FIG. 1, the ignition device of the invention, shown in the inactive position, comprises a body 1 provided with a first chamber 2, elongated and forming a cylinder. In the vicinity of its orifice; an enlargement of the chamber is bored to receive a first igniter or main igniter 3, which may for example be electrically controlled. In the chamber 2 is disposed a movable valve 4, capable of moving in the chamber in the manner of a piston, the valve -4 is provided with two O-rings 5, axially spaced from one another , which - in the inactive position shown of the device - are located on either side of an orifice through which opens, in chamber 2, a conduit 6 for communication with a main ignition charge 7 fixed to the body 1 .
En outre, comme visible sur la fig. 4, le clapet 4 est muni d'un perçage axial 4a qui est calibré pour provoquer une perte de charge relativement importante pour les gaz sous pression ; le perçage axial 4a est agencé pour établir une communication entre la partie supérieure de la chambre 2 (comprise entre l'allumeur principal 3 et le clapet 4 situé en position haute représentée sur les fig 1 ou 4) et la partie inférieure de la chambre située sous le clapet 4. Sensiblement au niveau de l'extrémité inférieure du clapet 4 lorsque celui-ci est dans sa position haute représentée aux fig. 1 ou 4 débouche un conduit 8 d'évacuation des gaz qui communique avec l'extérieur. Furthermore, as can be seen in FIG. 4, the valve 4 is provided with an axial bore 4a which is calibrated to cause a relatively large pressure drop for the gases under pressure; the axial bore 4a is arranged to establish communication between the upper part of the chamber 2 (between the main igniter 3 and the valve 4 located in the high position shown in fig 1 or 4) and the lower part of the chamber located under the valve 4. Noticeably at the lower end of the valve 4 when the latter is in its high position shown in FIGS. 1 or 4 opens a gas evacuation pipe 8 which communicates with the outside.
Une seconde chambre 9 s'étend sensiblement per pendiculairement à la première et débouche dans celle-ci approximativement sous l'extrémité inférieure du clapet 4 disposé en position haute. Cette chambre 9 est, elle aussi, agencée pour constituer un cylindre dans lequel peut se mouvoir un piston 10 dont la tige 10a est susceptible de s'engager, par le passage de communication 11, en travers de la chambre 2, sous le clapet 4 situé en position haute. A second chamber 9 extends substantially perpendicularly to the first and opens into the latter approximately under the lower end of the valve 4 disposed in the high position. This chamber 9 is also arranged to constitute a cylinder in which a piston 10 can move, the rod 10a of which is capable of engaging, via the communication passage 11, across the chamber 2, under the valve 4 located in the high position.
Entre le piston 10 et le passage lls'ouvre dans la chambre 9 un logement alésé 12 dans lequel est vissé un second inflammateur, ou inflammateur de levée de sécurité, 13. Une goupille 14, traversant la tige 10a du piston et retenue dans le corps 1, maintient la tige 10a en saillie dans la chambre 2, engagée sous le clapet 4. Between the piston 10 and the passage lls'enoir in the chamber 9 a bored housing 12 in which is screwed a second igniter, or safety lift igniter, 13. A pin 14, passing through the rod 10a of the piston and retained in the body 1, keeps the rod 10a projecting into the chamber 2, engaged under the valve 4.
Un conduit 14a d'évacuation des gaz, communiquant avec l'extérieur, s'ouvre dans la chambre 9 et situé de manière à être obturé de façon étanche par le piston 10. A gas evacuation pipe 14a, communicating with the outside, opens in the chamber 9 and is located so as to be sealed by the piston 10.
Le piston 10 est muni d'une gorge annulaire dans laquelle est serré élastiquement un jonc annulaire 15, tandis qu'un épaulement annulaire de retenue 16 est prévu en bout de la chambre 9. The piston 10 is provided with an annular groove in which an annular rod 15 is elastically clamped, while an annular retaining shoulder 16 is provided at the end of the chamber 9.
Enfin, un dispositif de contrôle 17 de l'état de la sécurité signale (comme schématisé par les deux ampoules 18 et 19) l'état du piston 10, et donc de la tige 10a : il peut sgir d'un dispositif électrique simple du type micro-interrupteur monté en haut du piston 10. Finally, a device 17 for monitoring the state of safety signals (as shown diagrammatically by the two bulbs 18 and 19) the state of the piston 10, and therefore of the rod 10a: it can be a simple electrical device of the microswitch type mounted on top of piston 10.
La figure 5 illustre un exemple de montage du dispositif de l'invention. Un petit missile 20 comporte, pour sa propulsion, une charge de propergol 21 dont la mise à feu est obtenue par une charge d'allumage principal 7, elle-même mise à feu par le dispositif A de l'invention. FIG. 5 illustrates an example of assembly of the device of the invention. A small missile 20 comprises, for its propulsion, a propellant charge 21, the ignition of which is obtained by a main ignition charge 7, itself ignited by the device A of the invention.
Les deux inflammateurs 3 et 13 du dispositif A sont montés dans des logements 22, 23, disposés à la périphérie du missile et reliés aux chambres par des tubulures 22a et 23a. The two igniters 3 and 13 of the device A are mounted in housings 22, 23, arranged at the periphery of the missile and connected to the chambers by pipes 22a and 23a.
Le fonctionnement du dispositif de l'invention est le suivant. The operation of the device of the invention is as follows.
Dans la situation inactive représentée à la fig. 1, le clapet 4 est en position haute et bloqué dans cette position par la sécurité mécanique constituée par la tige 10a engagée en travers de la chambre 2, sous le clapet 4 ; la tige 10a est elle-même retenue dans cette position par la goupille 14. Cette position "sécurité enclenchée" est signalée par l'allumage d'une des ampoules (par exemple l'ampoule 18). In the inactive situation shown in fig. 1, the valve 4 is in the high position and locked in this position by the mechanical safety constituted by the rod 10a engaged across the chamber 2, under the valve 4; the rod 10a is itself retained in this position by the pin 14. This "safety engaged" position is signaled by the lighting of one of the bulbs (for example the bulb 18).
Lorsque l'inflammateur 13 de levée de sécurité est activé (fig. 2), la pression des gaz libérés dans ]e logement 12 et la chambre 9 repousse le piston 10 (vers la gauche sur la figure 2) avec cisaillement de la goupille 14. When the safety lifting igniter 13 is activated (fig. 2), the pressure of the gases released in the housing 12 and the chamber 9 pushes the piston 10 (to the left in FIG. 2) with shearing of the pin 14 .
Le piston 10 étant parvenu en fin de course, le jonc élastique 15 s'ouvre et prend appui sur l'épaulement 16, en retenant le piston dans sa nouvelle position, laquelle est signalée par l'extinction de l'ampoule 18 et l'allumage de l'ampoule 19. Les gaz s'échappent par le conduit 14a dont l'orifice a été dégagé. La tige 10a est alors effacée dans le passage 11. Le clapet 4 est libéré, mais reste en position haute (ou position d'obstruction du conduit 6) sous l'action du frottement dû aux joints 5.The piston 10 having reached the end of the race, the elastic ring 15 opens and bears on the shoulder 16, retaining the piston in its new position, which is signaled by the extinction of the bulb 18 and the ignition of the bulb 19. The gases escape through the conduit 14a, the orifice of which has been cleared. The rod 10a is then erased in the passage 11. The valve 4 is released, but remains in the high position (or obstruction position of the conduit 6) under the action of the friction due to the seals 5.
L'inflammateur principal 3 peut alors être mis à feu (fig. 3) : la pression des gaz libéré repousse le clapet 4 vers le fond de la chambre 2, où il obture le conduit 8. La section du perçage 4a intérieur au clapet 4 est suffisamment réduite pour que la perte de gaz entre les deux positions extrêmes du clapet 4 soit négligeable. Le conduit 6 est alors mis en communication avec la chambre 2 et les gaz parviennent à la charge d'allumage principal 7 qui est mise à feu. The main igniter 3 can then be ignited (fig. 3): the pressure of the released gases pushes the valve 4 towards the bottom of the chamber 2, where it closes the conduit 8. The section of the bore 4a inside the valve 4 is sufficiently reduced so that the loss of gas between the two extreme positions of the valve 4 is negligible. The conduit 6 is then placed in communication with the chamber 2 and the gases reach the main ignition charge 7 which is ignited.
La figure 4 illustre le cas d'une mise à feu accidentelle ou intempestive de l'inflammateur principal 3, alors que l'allumeur 13 de levée de sécurité n'a pas été actionné. Dans ce cas, la tige 10a est toujours engagée sous le clapet 4 (ampoule 18 allumée, ampoule 19 éteinte) et le clapet 4 obture de façon étanche le conduit 6. Les gaz passent alors par le perçage calibré 4a, puis sont évacués par le conduit 8 vers l'extérieur. FIG. 4 illustrates the case of an accidental or untimely ignition of the main igniter 3, when the igniter 13 for safety lifting has not been actuated. In this case, the rod 10a is always engaged under the valve 4 (bulb 18 on, bulb 19 off) and the valve 4 sealingly closes the conduit 6. The gases then pass through the calibrated bore 4a, then are evacuated by the duct 8 outwards.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'inventvon ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. As goes without saying and as it already follows from the above, the invention is by no means limited to those of its modes of application and embodiments which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.
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CN113091536B (en) * | 2021-04-19 | 2022-08-09 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | Ignition safety mechanism of engine |
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Publication number | Publication date |
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FR2584141B1 (en) | 1987-12-18 |
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