FR2674498A1 - Method of ejecting a member of the crew of a flying machine, and ejectable seat for implementing it - Google Patents
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Abstract
Description
i La présente invention concerne le matériel aéronautique et cosmique, et,i The present invention relates to aeronautical and cosmic equipment, and,
plus précisément, les moyens de sauvetage de l'équipage d'un appareil volant et elle a notamment pour objet un procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant ainsi qu'un more precisely, the means for rescuing the crew of a flying device and its object in particular is a method of ejecting a member of the crew from a flying device as well as a
fauteuil éjectable pour sa mise en oeuvre. ejection chair for its implementation.
La présente invention peut avantageusement être utilisée comme moyen de sauvetage de l'équipage d'un The present invention can advantageously be used as a means of rescuing the crew of a
appareil volant cosmique du type navette. shuttle-type cosmic flying device.
A l'heure actuelle, le départ des appareils volants cosmiques du type navette est réalisé à la manière du lancement d'une fusée, c'est-à-dire qu'ils sont mis sur orbite par une fusée porteuse alors que l'atterrisage est réalisé à la façon d'un avion, At the present time, the departure of cosmic flying devices of the shuttle type is carried out in the manner of the launch of a rocket, that is to say that they are put into orbit by a carrier rocket while the landing is made like an airplane,
c'est-à-dire qu'ils effectuent une descente planée. that is, they perform a gliding descent.
La sécurité de fonctionnement d'un appareil volant cosmique du type navette n'est pas suffisamment importante pour assurer la haute éventualité de la sécurité de l'équipage surtout pendant des étapes telles que le départ, la mise sur orbite, la descente et l'atterrissage. De ce fait, il faut élaborer des moyens fiables pour l'évacuation de l'équipage dans le cas de pannes pouvant aboutir à des accidents pendant ces étapes du vol. Les moyens de sauvetage de l'équipage d'un appareil volant que l'on utilise en régime de vol du type avion sont bien connus, par exemple, il y a le sauvetage The operational safety of a shuttle-type cosmic flying apparatus is not sufficiently important to ensure high eventuality of crew safety especially during stages such as departure, orbiting, descent and flight. landing. Therefore, it is necessary to develop reliable means for the evacuation of the crew in the event of breakdowns which could lead to accidents during these stages of the flight. The means of rescuing the crew of a flying apparatus which is used in an airplane type flight regime are well known, for example, there is the rescue
de l'équipage au moyen de fauteuils éjectables. crew by means of ejection chairs.
Le sauvetage d'un équipage d'un appareil volant cosmique du type navette pendant les étapes de départ et de mise en orbite pose un problème important Pendant ces étapes, les procédés connus de sauvetage de l'équipage, selon lesquels on utilise des fauteuils éjectables, s'avèrent peu efficaces par suite des conditions spécifiques de départ et de mise en orbite de l'appareil volant Dans le cas d'une panne d'un appareil volant cosmique pendant l'étape de départ ou pendant l'étape de mise en orbite, un membre de l'équipage à évacuer doit l'être hors de la zone d'action du jet de la fusée porteuse et de l'onde de choc ainsi que d'autres facteurs The rescue of a crew of a cosmic flying apparatus of the shuttle type during the stages of departure and of orbiting poses a significant problem.During these stages, the known methods of rescuing the crew, according to which ejection chairs are used , prove to be ineffective as a result of the specific conditions of departure and orbiting of the flying device In the event of a failure of a cosmic flying device during the departure stage or during the setting-up stage orbit, a crew member to be evacuated must be removed from the range of the carrier rocket jet and shock wave, and other factors
nocifs dans le cas de l'explosion d'une fusée porteuse. harmful in the event of a carrier rocket explosion.
Par exemple, pour assurer le sauvetage dans le cas d'une explosion, pendant le départ d'une fusée porteuse, d'un appareil volant du type navette du modèle "Buran" il faut évacuer un membre de l'équipage de l'endroit de l'explosion à une distance qui n'est pas inférieure à 400 For example, to ensure the rescue in the event of an explosion, during the departure of a carrier rocket, of a flying device of the shuttle type of the "Buran" model, it is necessary to evacuate a member of the crew from the place. from the explosion at a distance not less than 400
à 500 m.at 500 m.
En prenant en considération l'aptitude à supporter des surcharges qui agissent lors de l'évacuation pendant une longue période de temps, le fauteuil d'un membre de l'équipage d'un appareil volant cosmique est monté de façon que son dossier soit disposé à un angle égal à peu près à 800 par rapport à la direction de l'action de la surcharge, c'est-à-dire sous Taking into consideration the ability to withstand overloads that act during evacuation for a long period of time, the chair of a crew member of a cosmic flying device is mounted so that its backrest is arranged. at an angle equal to approximately 800 with respect to the direction of the action of the overload, i.e. under
un angle de 10 par rapport à l'horizon. an angle of 10 from the horizon.
On connait des procédés de sauvetage de l'équipage d'un appareil volant cosmique, par exemple, un procédé de sauvetage de l'équipage d'un appareil volant cosmique du type "Sojuz" qui consiste à séparer, de la fusée porteuse, l'appareil à descendre du vaisseau cosmique, à l'éloigner à une distance de sécurité et à mettre un parachute de sauvetage en action ("Système de sauvetage d'urgence d'un équipage d'appareils volants Methods of rescuing the crew of a cosmic flying apparatus are known, for example, a method of rescuing the crew of a cosmic flying apparatus of the "Sojuz" type which consists in separating, from the carrier rocket, the apparatus to descend from the cosmic vessel, move it away to a safe distance and put a rescue parachute into action ("Emergency rescue system for a crew of flying aircraft
cosmiques" par G I Severin, Mai 1973, page 96). cosmiques "by G I Severin, May 1973, page 96).
Toutefois, cela n'est pas applicable à un appareil volant cosmique du type navette parce que ce However, this is not applicable to a shuttle-type cosmic flying device because this
dernier n'a pas d'appareil descendable. the latter does not have a descending device.
On connait également des procédés de sauvetage d'un équipage d'avion selon lesquels on utilise un fauteuil éjectable, par exemple, on connait un procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant consistant à maintenir ce membre de l'équipage dans un fauteuil éjectable, à faire sortir le fauteuil de l'appareil volant en orientant l'appui-tête vers l'avant, à appliquer au fauteuil une force présentant une excentricité par rapport au centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" qui dévie la trajectoire de vol du fauteuil par rapport à la trajectoire initiale, en ce qui concerne la trajectoire des mouvements de lacet, à changer, au bout d'un premier intervalle prédéterminé de temps, la direction de l'action de la force pour une direction inverse, à mettre le parachute de sauvetage en action et à séparer le membre de l'équipage du fauteuil à l'expiration d'un deuxième intervalle prédéterminé de temps, au moment o la vitesse de rotation angulaire de lacet a diminué ou la vitesse du fauteuil a atteint une valeur imposée (US, A There are also known methods of rescuing an aircraft crew according to which an ejection chair is used, for example, a method of ejecting a member of the crew from a flying device is known which consists in maintaining this member. of the crew in an ejection chair, in removing the chair from the flying device by orienting the headrest forward, in applying to the chair a force having an eccentricity with respect to the center of mass of the "chair system" ejectable crew member "which deviates the flight path of the chair from the initial path, with respect to the path of the yaw movements, to change, after a first predetermined time interval, the direction of the action of force for a reverse direction, to put the rescue parachute into action and to separate the member of the crew from the chair at the expiration of a second predetermined time interval, at the moment of the speed of rotation angular of yaw has decreased or the chair speed has reached a set value (US, A
3648955).3648955).
Dans le cas o la trajectoire de vol du fauteuil est assurée conformément au procédé connu, il est impossible d'obtenir la grande distance d'éjection du fauteuil de l'appareil volant qu'il faut assurer pour le sauvetage d'un membre de l'équipage dans le cas d'une éjection pendant les étapes de départ et de mise en orbite de l'appareil volant cosmique Dans le cas o l'impulsion de la force appliquée au fauteuil avec une excentricité est augmentée, il est impossible d'utiliser la stabilisation aérodynamique du fauteuil qu'il faut réaliser pour assurer une mise fiable en action d'un parachute de sauvetage En réalité, la distance maximale d'éjection que l'on peut assurer à l'aide de ce procédé connu ne dépasse pas 80 à 100 m, mais bien entendu cette valeur est insuffisante dans le cas o on a recours à ce procédé pour sauver l'équipage d'un appareil volant cosmique. On connait un fauteuil éjectable ("Flight International show daily", No 5, 1989, page 32), comportant un siège, un dossier, un appui-tête et qui est équipé d'un moyen pour la fixation d'un membre de l'équipage dans ce fauteuil, d'un mécanisme d'éjection, dont l'axe de symétrie du tube est à peu près parallèle au dossier du fauteuil, d'un moteur à fusée du type à accélérateur, qui est monté en dessous du siège, d'un parachute de sauvetage logé dans l'appui-tête et muni d'un système pyrotechnique de mise en action, d'un moyen de stabilisation du fauteuil dans la position dans laquelle le visage du membre de l'équipage est orienté vers le vent avec un système pyrotechnique pour sa mise en action, d'un moyen de séparation du membre de l'équipage de son fauteuil, d'un système de commande des In the case where the flight path of the wheelchair is ensured in accordance with the known method, it is impossible to obtain the large ejection distance of the wheelchair from the flying apparatus which must be ensured for the rescue of a limb of the aircraft. 'crew in the event of an ejection during the start and orbit stages of the cosmic flying apparatus In the case where the momentum of the force applied to the chair with an eccentricity is increased, it is impossible to use the aerodynamic stabilization of the chair that must be achieved to ensure reliable activation of a rescue parachute In reality, the maximum ejection distance that can be ensured using this known method does not exceed 80 at 100 m, but of course this value is insufficient in the case where this method is used to save the crew of a cosmic flying device. We know an ejection chair ("Flight International show daily", No 5, 1989, page 32), comprising a seat, a backrest, a headrest and which is equipped with a means for fixing a limb of the crew in this chair, an ejection mechanism, the axis of symmetry of the tube of which is roughly parallel to the back of the chair, an accelerator-type rocket motor, which is mounted below the seat , a rescue parachute housed in the headrest and fitted with a pyrotechnic actuation system, a means of stabilizing the chair in the position in which the face of the crew member is oriented towards the wind with a pyrotechnic system for its activation, a means of separating the member of the crew from his chair, a control system for
organes d'entraînement de la commande du fauteuil. chair control drive units.
Cependant, même ce fauteuil n'assure pas la distance requise d'éjection et ne peut être utilisé pour l'évacuation des membres de l'équipage d'un appareil volant cosmique dans le cas d'une panne pouvant aboutir à un accident lors de l'étape de départ ou de mise en orbite du fait que ce fauteuil est approprié pour une éjection dans une direction imposée par le mécanisme d'éjection et, comme la tuyère du moteur accélérateur à fusée est rigidement fixée, il est impossible de changer However, even this chair does not provide the required ejection distance and cannot be used for the evacuation of crew members from a cosmic flying device in the event of a failure that could result in an accident during the start or orbit step because this chair is suitable for ejection in a direction imposed by the ejection mechanism and, since the rocket accelerator motor nozzle is rigidly attached, it is not possible to change
la trajectoire d'éjection du fauteuil. the wheelchair ejection path.
En outre, on connait un fauteuil ("Flight International show daily", No 5, 1989), qui comporte un siège, un dossier, un appui-tête et qui est équipé d'un moyen pour la fixation d'un membre de l'équipage dans le fauteuil, d'un mécanisme d'éjection, dont l'axe de symétrie du tube est à peu près parallèle au dossier du fauteuil, de premier et second moteurs accélérateurs à fusée développant respectivement une petite et une grande impulsion, lesquels sont montés sous le siège, d'un parachute de sauvetage logé dans l'appui-tête et muni d'un système pyrotechnique pour sa mise en action, d'un moyen destiné à la stabilisation à la position angulaire du fauteuil dans laquelle le membre de l'équipage est orienté avec son visage vers le vent au moyen du système pyrotechnique de mise en action, d'un moyen destiné à séparer, du fauteuil, le membre de l'équipage et muni d'une unité de commande programmée qui possède une source d'alimentation autonome, qui est électriquement liée aux organes d'entraînement des ensembles ci- dessus In addition, we know an armchair ("Flight International show daily", No 5, 1989), which comprises a seat, a backrest, a headrest and which is equipped with a means for fixing a limb of the arm. 'crew in the chair, of an ejection mechanism, the axis of symmetry of the tube of which is approximately parallel to the back of the chair, of first and second rocket accelerator motors developing respectively a small and a large impulse, which are mounted under the seat, a rescue parachute housed in the headrest and fitted with a pyrotechnic system for its activation, a means intended for stabilization at the angular position of the chair in which the limb of the crew is oriented with its face towards the wind by means of the pyrotechnic actuation system, a means intended to separate, from the wheelchair, the member of the crew and provided with a programmed control unit which has an autonomous power source, which is electrically linked to the drive members nement of the above sets
mentionnés.mentioned.
Ce fauteil permet de changer la trajectoire initiale de l'éjection imposée par le mécanisme d'éjection Cependant, pour obtenir la trajectoire souhaitée de l'éjection, il est très important de choisir correctement la disposition des axes de symétrie des tuyères des premier et second moteurs accélérateurs à fusée par rapport au plan de symétrie du fauteuil et au centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" ainsi que d'orienter le fauteuil pendant This arm makes it possible to change the initial trajectory of the ejection imposed by the ejection mechanism However, to obtain the desired trajectory of the ejection, it is very important to correctly choose the arrangement of the axes of symmetry of the nozzles of the first and second rocket accelerator motors with respect to the plane of symmetry of the chair and to the center of mass of the "crew member ejection chair" system as well as to orient the chair during
le vol suivant une trajectoire.the flight following a trajectory.
On s'est donc proposé de créer un procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant, qui assurerait une trajectoire de l'éjection du fauteuil qui permettrait de l'éjecter à une distance maximale suffisante pour le sauvetage de l'équipage dans le cas d'une panne d'un appareil volant cosmique lors du départ ou de la mise en orbite et de créer ainsi un fauteuil éjectable, o la disposition mutuelle des moteurs accélérateurs à fusée et la réalisation des moyens de stabilisation du fauteuil permettraient la mise en oeuvre du procédé ci-dessus mentionné d'éjection d'un It was therefore proposed to create a method of ejecting a member of the crew from a flying device, which would ensure a trajectory of the ejection of the wheelchair which would allow it to be ejected at a maximum distance sufficient for the wheelchair. rescue the crew in the event of a failure of a cosmic flying device during departure or putting into orbit and thus create an ejection chair, o the mutual arrangement of the rocket accelerator motors and the realization of the means of stabilization of the chair would allow the implementation of the above-mentioned method of ejecting a
membre de l'équipage d'un appareil volant. member of the crew of a flying machine.
Le problème ainsi posé est résolu à l'aide d'un procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant qui consiste à fixer le membre de l'équipage dans un fauteuil éjectable, à faire sortir le fauteuil de l'appareil volant en orientant son appui-tête vers l'avant, à appliquer au fauteuil une force présentant une excentricité par rapport au centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" qui dévie la trajectoire de vol du fauteuil par rapport à sa trajectoire initiale, à changer, au bout d'un premier intervalle prédéterminé de temps, la direction de l'action de la force, à mettre en action, au bout d'un second intervalle prédéterminé de temps mesuré à partir du moment du changement de direction de la force, le parachute de sauvetage et à séparer, du fauteuil, le membre de l'équipage, caractérisé en ce que l'excentricité est choisie en tenant compte de la condition d'assurer la déviation de la trajectoire du déplacement du fauteuil en tangage, en ce qu'on change la direction de l'action de la force au moment o l'angle formé entre la tangente à la trajectoire du vol du fauteuil et l'horizon a atteint une valeur qui assure une distance maximale à laquelle est éjecté le fauteuil de l'appareil volant, en orientant alors la force de manière qu'elle passe par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" suivant la tangente à la trajectoire de vol du fauteuil et en ce que The problem thus posed is solved with the aid of a method of ejecting a member of the crew from a flying device which consists in fixing the member of the crew in an ejection chair, in removing the chair. of the flying device by orienting its headrest forward, to apply to the wheelchair a force having an eccentricity with respect to the center of mass of the "crew member ejection wheelchair" system which deviates the flight path of the wheelchair relative to its initial trajectory, to change, after a first predetermined time interval, the direction of the action of the force, to be put into action, after a second predetermined time interval measured from the moment of change of direction of force, the rescue parachute and to be separated, from the wheelchair, the member of the crew, characterized in that the eccentricity is chosen taking into account the condition of ensuring the deviation of the trajectory the movement of the wheelchair in pitch, in that the direction of the action of the force is changed when the angle formed between the tangent to the flight path of the chair and the horizon has reached a value which ensures a maximum distance at which the chair is ejected from the flying device, then directing the force so that it passes through the center of mass of the "crew member ejection chair" system along the tangent to the flight path of the chair and in that
la stabilisation angulaire du fauteuil est assurée. the angular stabilization of the chair is ensured.
Dans le but d'assurer l'efficacité maximale de l'utilisation du rapport poussée/poids du fauteuil éjectable, il est avantageux d'effectuer la stabilisation du fauteuil en orientant son appui-tête à la rencontre du In order to ensure maximum efficiency in the use of the thrust / weight ratio of the ejection chair, it is advantageous to stabilize the chair by orienting its headrest to meet the
vent relatif.relative wind.
Dans le but d'augmenter encore l'efficacité de l'utilisation du rapport poussée/poids du fauteuil éjectable, il est avantageux que l'excentricité et la valeur de la force soient choisies en considérant la condition imposant de minimiser le premier intervalle prédéterminé de temps et en tenant compte des In order to further increase the efficiency of the use of the thrust / weight ratio of the ejection chair, it is advantageous that the eccentricity and the value of the force are chosen by considering the condition requiring to minimize the first predetermined interval of time and taking into account
possibilités physiologiques d'un homme. physiological possibilities of a man.
Le problème posé est également résolu à l'aide d'un fauteuil éjectable qui comporte un siège, un dossier et un appui-tête, et qui est équipé d'un dispositif pour la fixation d'un membre de l'équipage dans ce fauteuil, d'un mécanisme d'éjection, dont l'axe de symétrie du tube est à peu près parallèle au dossier du fauteuil, de premier et second moteurs accélérateurs à fusée développant, respectivement, une petite et une grande impulsion, et qui sont montés sous le siège, d'un parachute de sauvetage logé dans l'appui-tête et muni d'un système pyrotechnique pour sa mise en action, d'un moyen de stabilisation angulaire du fauteuil à la position dans laquelle le membre de l'équipage est orienté avec son visage vers le vent, au moyen d'un système pyrotechnique pour sa mise en action, d'un moyen destiné à séparer, du fauteuil, le membre de l'équipage et d'une unité de commande programmée avec une source autonome d'alimentation, liée électriquement aux organes d'entraînement de ces ensembles, caractérisé en ce que les premier et second moteurs accélérateurs à fusée sont montés de manière que les axes de symétrie de leurs tuyères soient disposés dans un plan parallèle au plan de symétrie du fauteuil et passant par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage", en ce que l'axe de symétrie de la tuyère du second moteur à fusée passe par le centre des masses du système mentionné et à peu près parallèlement à l'axe de symétrie du tube du mécanisme d'éjection et en ce que le fauteuil est équipé d'un moyen supplémentaire pour sa stabilisation angulaire à la position dans laquelle son dossier est orienté suivant le vent et l'appui-tête est The problem posed is also solved with the aid of an ejection chair which comprises a seat, a backrest and a headrest, and which is equipped with a device for fixing a member of the crew in this chair. , of an ejection mechanism, whose axis of symmetry of the tube is approximately parallel to the back of the chair, of first and second rocket accelerator motors developing, respectively, a small and a large impulse, and which are mounted under the seat, a rescue parachute housed in the headrest and fitted with a pyrotechnic system for its activation, a means of angular stabilization of the chair in the position in which the member of the crew is oriented with its face towards the wind, by means of a pyrotechnic system for its activation, a means intended to separate, from the wheelchair, the member of the crew and a control unit programmed with a source autonomous power supply, electrically linked to the drive members of these assemblies, characterized in that the first and second rocket accelerator motors are mounted so that the axes of symmetry of their nozzles are arranged in a plane parallel to the plane of symmetry of the chair and passing through the center of mass of the ejection chair member system. crew ", in that the axis of symmetry of the nozzle of the second rocket engine passes through the center of mass of the mentioned system and approximately parallel to the axis of symmetry of the tube of the ejection mechanism and in that the chair is equipped with an additional means for its angular stabilization in the position in which its backrest is oriented with the wind and the headrest is
orienté vers l 'avant.facing forward.
Dans le but d'assurer le changement de position des axes de symétrie des tuyères dans le cas du changement de la position du centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage", il est souhaitable que les tuyères des premier et second moteurs à fusée soient montées de manière à pouvoir être tournées autour d'axes perpendiculaires au plan de symétrie du fauteuil. Dans le but de corriger la trajectoire dans le cas d'un changement des conditions initiales d'éjection, il est avantageux que les premier et second moteurs accélérateurs à fusée soient équipés de mécanismes pyrotechniques destinés à l'orientation de la tuyère, et In order to ensure the change of position of the axes of symmetry of the nozzles in the event of the change of the position of the center of mass of the "crew member ejection chair" system, it is desirable that the nozzles of the first and second rocket motors are mounted so that they can be rotated about axes perpendicular to the plane of symmetry of the chair. In order to correct the trajectory in the event of a change in the initial ejection conditions, it is advantageous for the first and second rocket accelerator motors to be equipped with pyrotechnic mechanisms intended for the orientation of the nozzle, and
électriquement liés à l'unité de commande programmée. electrically linked to the programmed control unit.
Pour assurer une position optimale du fauteuil pour la mise en action du parachute et pour réduire le poids du fauteuil éjectable, il est possible de fixer le second moteur à fusée au fauteuil à l'aide de verrous commandés, électriquement liés à l'unité de commande programmée. Afin d'améliorer l'aptitude à supporter les surcharges lors de l'éjection résultant de l'action du mécanisme d'éjection, des premier et second moteurs à fusée, il est souhaitable de prévoir un système destiné à mettre le second moteur à fusée en marche, lequel est branché sur la source autonome d'alimentation à travers une clé, à l'entrée de commande de laquelle est raccordée la sortie du transmetteur de régime de fonctionnement du To ensure an optimal position of the chair for the activation of the parachute and to reduce the weight of the ejection chair, it is possible to fix the second rocket motor to the chair using controlled locks, electrically linked to the control unit. programmed command. In order to improve the ability to withstand overloads during ejection resulting from the action of the ejection mechanism, of the first and second rocket motors, it is desirable to provide a system for energizing the second rocket motor. in operation, which is connected to the independent power source through a key, to the control input of which is connected the output of the operating speed sender of the
premier moteur à fusée.first rocket engine.
Il est souhaitable que le moyen supplémentaire de stablisation angulaire soit constitué de deux barres télescopiques qui portent des parachutes à leurs extrémités et qui sont montées symétriquement par rapport au plan de symétrie du fauteuil, dans un plan parallèle à l'axe de symétrie du tube du mécanisme d'éjection qui passe par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage", ces barres étant équipées d'un système pyrotechnique pour leur mise en action, électriquement lié à l'unité de commande programmée. Dans le but d'assurer la position optimale du fauteuil pour la mise en action du parachute de sauvetage, il est souhaitable que le second moteur accélérateur à fusée soit muni d'un système pyrotechnique destiné à le séparer du fauteuil et électriquement lié à It is desirable that the additional means of angular stabilization consists of two telescopic bars which carry parachutes at their ends and which are mounted symmetrically with respect to the plane of symmetry of the chair, in a plane parallel to the axis of symmetry of the tube of the chair. ejection mechanism which passes through the center of masses of the "crew member ejection chair" system, these bars being equipped with a pyrotechnic system for their activation, electrically linked to the programmed control unit. In order to ensure the optimal position of the chair for the activation of the rescue parachute, it is desirable that the second rocket accelerator motor be fitted with a pyrotechnic system intended to separate it from the chair and electrically linked to it.
l'unité de commande programmée.the programmed control unit.
Pour la réduction du poids du fauteuil éjectable, il est possible que le second moteur accélérateur à fusée, le système pyrotechnique pour sa séparation et le moyen supplémentaire destiné à la stabilisation angulaire soient associés en une unité et For the reduction of the weight of the ejection chair, it is possible that the second rocket accelerator motor, the pyrotechnic system for its separation and the additional means intended for angular stabilization are combined in a unit and
soient fixés à cet effet les uns aux autres. are attached to each other for this purpose.
Le procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant mis en oeuvre conformément à la présente invention assure l'éjection d'un fauteuil éjectable d'un appareil volant à une distance maximale pour l'impulsion donnée de la force et pour la masse donnée du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage". Grâce au fait que les moteurs accélérateurs à fusée sont disposés conformément à l'invention et que le fauteuil est équipé d'un système supplémentaire pour sa stabilisation, le fauteuil selon l'invention permet de réaliser une trajectoire de vol assurant la plus grande distance possible d'éjection, ce qui permet de monter le fauteuil selon l'invention sur des appareils volants cosmiques. La liaison du second moteur accélérateur au fauteuil à l'aide de verrous commandés donne la possibilité de l'utiliser dans le cas o l'éjection est réalisée pendant les étapes de départ et de mise en orbite et également de le séparer du fauteuil et de l'abandonner à bord d'un appareil volant dans le cas o l'éjection s'effectue pendant les étapes de descente et d'atterrissage o il n'est pas nécessaire d'augmenter la distance d'éjection et il est suffisant d'utiliser l'impulsion de la force du premier moteur accélérateur à fusée. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci The method of ejecting a member of the crew from a flying device implemented in accordance with the present invention ensures the ejection of an ejection chair from a flying device at a maximum distance for the given impulse of the force and for the given mass of the "crew member ejection chair" system. Thanks to the fact that the rocket accelerator motors are arranged in accordance with the invention and that the chair is equipped with an additional system for its stabilization, the chair according to the invention makes it possible to achieve a flight path ensuring the greatest possible distance. ejection, which makes it possible to mount the chair according to the invention on cosmic flying devices. The connection of the second accelerator motor to the wheelchair using controlled locks gives the possibility of using it in the case where the ejection is carried out during the stages of departure and putting into orbit and also to separate it from the wheelchair and abandon it on board a flying device in the event that the ejection takes place during the descent and landing stages o it is not necessary to increase the ejection distance and it is sufficient to use the pulse of force from the first rocket accelerator motor. The invention will be better understood and other objects, features, details and advantages thereof.
apparaîtront plua clairement au cours de la description will appear more clearly during the description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 représente la trajectoire de vol d'un fauteuil éjectable au moment de l'éjection, à l'étape de départ d'un appareil volant cosmique du type navette, selon la présente invention, la figure 2 montre schématiquement la position du fauteuil éjectable dans un appareil volant cosmique lors des étapes de départ et de mise sur une trajectoire; la figure 3 représente, en vue de côté, le fauteuil éjectable selon l'invention; la figure 4 représente, en vue isométrique, un fauteuil analogue à celui montré à la figure 3; la figure 5 représente le dispositif de mise en action des dispositifs pour le chronométrage automatique du système pyrotechnique de mise en action du parachute destiné au fauteuil montré sur les figures 3 et 4, en vue isométrique; La figure 6 représente le dispositif destiné à séparer le membre d'équipage du fauteuil, qui est monté dans le fauteuil, en vue isométrique, selon l'invention la figure 7 représente une vue en coupe partielle d'une unité de mise en marche du dispositif de temporisation programmée de l'unité de commande programmée du fauteuil selon l'invention; il la figure 8 représente un moteur accélérateur à fusée, un système pyrotechnique pour sa séparation et un dispositif supplémentaire de stabilisation angulaire, sous la forme d'un module unique, en vue isométrique, selon l'invention; la figure 9 représente, en coupe, à échelle agrandie, une partie A montrée à la figure 3; la figure 10 représente une partie B montrée à la figure 3, à échelle agrandie; la figure 11 représente en coupe, à échelle agrandie, la partie C montrée sur la figure 3 la figure 12 représente, en coupe longitudinale, un transmetteur du régime de fonctionnement du premier moteur accélérateur à fusée et une clé commandée, selon l'invention; et la figure 13 représente un schéma de structure de l'unité de commande programmée du fauteuil, explanatory note which will follow made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating several embodiments of the invention and in which: FIG. 1 represents the flight path of an ejection chair at the time of ejection , at the starting step of a cosmic flying device of the shuttle type, according to the present invention, FIG. 2 schematically shows the position of the ejection chair in a cosmic flying device during the starting and setting steps on a trajectory; FIG. 3 represents, in side view, the ejection chair according to the invention; FIG. 4 represents, in isometric view, an armchair similar to that shown in FIG. 3; FIG. 5 represents the device for activating the devices for the automatic timing of the pyrotechnic system for activating the parachute intended for the wheelchair shown in FIGS. 3 and 4, in isometric view; Figure 6 shows the device for separating the crew member from the chair, which is mounted in the chair, in isometric view, according to the invention Figure 7 shows a partial sectional view of a starting unit of the programmed timing device of the programmed chair control unit according to the invention; FIG. 8 represents a rocket accelerator motor, a pyrotechnic system for its separation and an additional angular stabilization device, in the form of a single module, in isometric view, according to the invention; FIG. 9 represents, in section, on an enlarged scale, a part A shown in FIG. 3; FIG. 10 represents part B shown in FIG. 3, on an enlarged scale; FIG. 11 represents in section, on an enlarged scale, part C shown in FIG. 3; FIG. 12 represents, in longitudinal section, a sender of the operating speed of the first rocket accelerator motor and a controlled key, according to the invention; and figure 13 shows a structural diagram of the programmed chair control unit,
selon l'invention.according to the invention.
L'essentiel du procédé d'éjection d'un membre de l'équipage d'un appareil volant selon l'invention est le suivant: un membre de l'équipage est maintenu dans son fauteuil éjectable, on fait sortir le fauteuil de l'appareil volant en orientant l'appui-tête vers l'avant sous un angle voisin de 100 par rapport à l'horizon (figures 1 et 2) Une force P est appliquée au fauteuil avec une excentricité "e" par rapport au centre " O " des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage", qui dévie la trajectoire de vol du fauteuil par rapport à la trajectoire initiale en tangage La valeur minimale du premier intervalle imposé de temps d W de l'action de cette force est choisie pour assurer la possibilité de la mise rapide du fauteuil sur une trajectoire assurant à son tour la distance maximale sur laquelle le fauteuil est éjecté de l'appareil volant à l'aide de l'énergie donnée des moteurs accélérateurs à fusée du fauteuil, c'est-à- dire sur une trajectoire dont l'angle d'inclinaisond& 2 de la tangente par rapport à l'horizon est de l'ordre de 450 à 500 La valeur de la force P appliquée au fauteuil avec excentricité et la valeur de l'excentricité "e" sont limitées par les possibilités physiologiques de l'homme La valeur de la force P est choisie en tenant compte de l'aptitude de l'homme à supporter la charge qui agit sur lui dans la direction imposée et, quant à l'excentricité "e", on la choisit en considérant l'aptitude de l'homme à supporter l'accélération j de la rotation du fauteuil en tangage: P e m m Pm 4 nm m im '; I o Pm est la valeur maximale admissible de la force n est la valeur maximale admissible de la surcharge; m em est l'excentricité maximale admissible de la force; The essence of the method of ejecting a member of the crew from a flying device according to the invention is as follows: a member of the crew is held in his ejection chair, the chair is taken out of the flying device by orienting the headrest forward at an angle close to 100 with respect to the horizon (figures 1 and 2) A force P is applied to the chair with an eccentricity "e" with respect to the center "O "of the masses of the" crew member ejection chair "system, which deviates the flight path of the chair from the initial pitch path The minimum value of the first imposed time interval d W of the action of this force is chosen to ensure the possibility of the rapid setting of the wheelchair on a trajectory ensuring in turn the maximum distance over which the wheelchair is ejected from the flying apparatus using the energy given from the rocket accelerator motors of the wheelchair, c 'that is to say on a trajectory whose angle of inclination & 2 of the tangent to the horizon is of the order of 450 to 500 The value of the force P applied to the chair with eccentricity and the value of the eccentricity "e" are limited by the physiological possibilities of the man The value of the force P is chosen taking into account the ability of the man to withstand the load acting on him in the imposed direction and, as to the eccentricity "e", it is chosen by considering the human ability to withstand the acceleration j of the rotation of the wheelchair in pitch: P emm Pm 4 nm m im '; I o Pm is the maximum admissible value of the force n is the maximum admissible value of the overload; m em is the maximum admissible eccentricity of the force;
m est la masse du système "fauteuil éjectable - m is the mass of the ejection chair system -
membre de l'équipage"; I est le moment d'inertie du système "fauteuil member of the crew "; I is the moment of inertia of the" wheelchair system
éjectable membre de l'équipage".ejectable crew member ".
Etant donné que l'angle r f de la rotation du fauteuil sous l'action de la force P, appliquée avec une excentricité "'e"' pendant un intervalle de temps d 61 est égal à: j Tt = P e I l'intervalle minimum admissible de temps AQ 1 min pour l'action de la force Pm avec une excentricité em est respectivement 2 a Y I t t 1 Min P e m m Au bout du premier intervalle de temps AY la direction de l'action de la force P est changée, en l'orientant de façon qu'elle passe par le centre O des masses du système "fauteuil éjectable membre de Given that the angle rf of the rotation of the chair under the action of the force P, applied with an eccentricity "'e"' during an interval of time d 61 is equal to: j Tt = P e I the interval minimum admissible time AQ 1 min for the action of the force Pm with an eccentricity em is respectively 2 a YI tt 1 Min P emm At the end of the first time interval AY the direction of the action of the force P is changed, by orienting it so that it passes through the center O of the masses of the "ejection chair member of the system".
l'équipage" et suivant la tangente à un point donné "a" - the crew "and following the tangent at a given point" a "-
vers la trajectoire dans la direction de l'appui-tête. towards the path in the direction of the headrest.
A partir de ce moment, la stabilisation angulaire du fauteuil est assurée en orientant son appui-tête à la rencontre du vent relatif Dans cette position, la résistance aérodynamique (C x Smin) du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" est minimale, ce qui permet d'assurer la distance requise sur laquelle est éjecté le fauteuil en dépen Jant d'une énergie minimale Au bout du second intervalle imposé de temps, à partir du moment o la direction de l'action de la force P a été changée, le parachute de sauvetage est mis en action et la séparation du membre de l'équipage et From this moment, the angular stabilization of the chair is ensured by orienting its headrest to meet the relative wind In this position, the aerodynamic resistance (C x Smin) of the "crew member ejection chair" system is minimal , which makes it possible to ensure the required distance over which the wheelchair is ejected by depending on a minimum energy At the end of the second imposed time interval, from the moment when the direction of the action of the force P has been changed, the rescue parachute is put into action and the separation of the crew member and
de son fauteuil est effectuée.from his chair is performed.
Le second intervalle imposé de temps comprend deux étapes Pendant la première étape 4 T 2 ' la force P agit dans la direction passant par le centre O des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" sous un angle <' 2 compris à peu près entre 450 et 50 par rapport à l'horizon La valeur de l'intervalle de temps A 72 est déterminée à partir de la distance requise L sur laquelle est éjecté le fauteuil A l'expiration de l'intervalle de temps At 2 ' à partir du point "a" jusqu'au point "b" sur la figure 1, le fauteuil commence son vol par inertie à la position stablisée à laquelle l'appui-tête est orienté à la rencontre du vent, suivant une trajectoire balistique pendant un intervalle de temps 4 W à partir du point "b" jusqu'au point "c" sur la figure 1 La valeur de l'intervalle de temps t 3 est déterminée par le temps suffisant à la descente du fauteuil jusqu'à une hauteur voisine de 100 m, nécessaire au remplissage The second imposed time interval comprises two stages During the first stage 4 T 2 'the force P acts in the direction passing through the center O of the masses of the "crew member ejection chair" system at an angle <' 2 included at approximately between 450 and 50 in relation to the horizon The value of the time interval A 72 is determined from the required distance L over which the chair is ejected At the expiration of the time interval At 2 ' from point "a" to point "b" in figure 1, the wheelchair begins its flight by inertia at the stablished position in which the headrest is oriented to meet the wind, following a ballistic trajectory during a time interval 4 W from point "b" to point "c" in figure 1 The value of the time interval t 3 is determined by the time sufficient for the chair to descend to a height close to 100 m, necessary for filling
sûr du parachute de sauvetage.safe from the rescue parachute.
Le fauteuil éjectable, représenté aux figures 3 et 4, comporte un appui-tête 1 dans lequel est logé un parachute de sauvetage 2 Des mécanismes pyrotechniques 3 et deux dispositifs chronométriques 4 pour l'ouverture du parachute sont fixés sur l'appui-tête 1 Le deuxième dispositif chronométrique 4 pour l'ouverture du parachute est monté pour assurer le doublement Le mécanisme pyrotechnique 3 du système pyrotechnique qui met le parachute en action est fixé sur le mécanisme d'éjection De plus, sur ce mécanisme d'éjection 5 est fixée une boîte 6 des mécanismes, un siège 7 rendu solidaire du dossier 8 du fauteuil qui est monté de façon que les axes de symétrie du tube du mécanisme d'éjection 5 et du dossier 8 soient à peu près parallèles l'un à l'autre, et un premier moteur accélérateur à fusée 9 La boîte 6 pour les mécanismes comprend des barres télescopiques de stabilisation 10 d'un moyen de stabilisation angulaire du fauteuil à la position dans laquelle le membre de l'équipage est orienté avec son visage tourné vers le vent, un système pyrotechnique 11 étant prévu pour la mise en action, ainsi qu'un mécanisme 12 de rappel des épaules du moyen de fixation, des sectionneurs 13 des sangles du moyen de séparation de l'équipage du fauteuil et deux mécanismes 14 destinés à la mise en action des The ejection chair, shown in Figures 3 and 4, has a headrest 1 in which is housed a rescue parachute 2 Pyrotechnic mechanisms 3 and two timing devices 4 for opening the parachute are attached to the headrest 1 The second chronometric device 4 for opening the parachute is mounted to ensure doubling The pyrotechnic mechanism 3 of the pyrotechnic system which puts the parachute into action is fixed on the ejection mechanism In addition, on this ejection mechanism 5 is fixed a box 6 of the mechanisms, a seat 7 made integral with the backrest 8 of the chair which is mounted so that the axes of symmetry of the tube of the ejection mechanism 5 and of the backrest 8 are approximately parallel to each other , and a first rocket accelerator motor 9 The box 6 for the mechanisms comprises telescopic stabilizing bars 10 of a means for angular stabilization of the chair in the position in which the member of the crew is oriented. é with its face turned towards the wind, a pyrotechnic system 11 being provided for the actuation, as well as a mechanism 12 for returning the shoulders of the fixing means, the disconnectors 13 of the straps of the means of separation from the crew of the chair and two mechanisms 14 intended to activate the
dispositifs chronométriques 4 d'ouverture du parachute. chronometric devices 4 for opening the parachute.
Les sectionneurs 13 servent à couper les sangles 15 de rappel des épaules Chacun des mécanismes 14 de mise en action des dispositifs chronométriques 4 est constitué d'un corps 16, que l'on peut voir à la figure 5, qui est fixé sur la boîte des mécanismes et qui comporte des logements, l'un d'entre eux étant destiné au montage d'une tige 17 et l'autre servant à la réception d'une cartouche électropyrotechnique 18 La cavité du logement de la cartouche électropyrotechnique 18 communique avec la cavité du logement de la tige 17 A la position de départ, la tige 17 est maintenue par un ressort 19 Une fourchette 20 est fixée à l'extrémité de la tige 17 pour la broche du dispositif chronométrique d'ouverture du parachute des figures 3 et 4 Dans la carcasse du siège est montée une source autonome 21 d'alimentation électrique, un dispositif de temporisation programmée 22 et une unité de communication 23 de l'unité de commande programmée, une unité 24 de mise en action du dispositif de temporisation programmée 22, des connecteurs électriques 25 pour la liaison avec un système automatique de bord, des limiteurs 26 de l'ouverture des bras, des mécanismes 27 de levage des jambes, des logements 28 et des sangles 29 des jambes avec des sangles 30 du rappel des jambes, un mécanisme 31 de rappel de la sangle abdominale du moyen de fixation, des sectionneurs 32, que l'on peut voir à la figure 6, des sangles abdominales, des sectionneurs 33 des sangles de rappel des jambes, des câbles 34 des sectionneurs et des câbles 35 des limiteurs de l'ouverture des bras qui sont liés au premier moteur accélérateur 9 des figures 3 et 4, un moyen destiné à séparer le membre de l'équipage de son fauteuil et un mécanisme 36 de commande de l'éjection The disconnectors 13 are used to cut the shoulder return straps 15 Each of the mechanisms 14 for activating the chronometric devices 4 consists of a body 16, which can be seen in FIG. 5, which is fixed on the box. mechanisms and which comprises housings, one of them being intended for mounting a rod 17 and the other serving to receive an electropyrotechnical cartridge 18 The cavity of the housing of the electropyrotechnic cartridge 18 communicates with the cavity of the housing of the rod 17 At the starting position, the rod 17 is held by a spring 19 A fork 20 is fixed to the end of the rod 17 for the pin of the chronometric opening device of the parachute of Figures 3 and 4 In the frame of the seat is mounted an autonomous source 21 of electrical power, a programmed timing device 22 and a communication unit 23 of the programmed control unit, a unit 24 for activating the timing device. programmed ion 22, electrical connectors 25 for connection with an automatic on-board system, limiters 26 of the opening of the arms, mechanisms 27 for lifting the legs, housings 28 and straps 29 of the legs with straps 30 of the return of the legs, a mechanism 31 for returning the abdominal strap of the fixing means, the isolators 32, which can be seen in figure 6, the abdominal straps, the isolators 33 the return straps of the legs, the cables 34 disconnectors and cables 35 of the limiters of the opening of the arms which are linked to the first accelerator motor 9 of FIGS. 3 and 4, a means intended to separate the member of the crew from his chair and a control mechanism 36 of the 'ejection
avec des coudoirs 37 d'éjection.with 37 ejection elbows.
L'unité 24 de mise en marche du dispositif de temporisation programmée 22 comprend un corps 38, que l'on peut voir à la figure 7, qui est fixé sur la carcasse du siège 7 Une came 40, qui peut tourner sur un The unit 24 for starting the programmed timing device 22 comprises a body 38, which can be seen in FIG. 7, which is fixed to the frame of the seat 7. A cam 40, which can rotate on a
angle de 1800, est fixée dans le corps 38 sur un axe 39. angle of 1800, is fixed in the body 38 on an axis 39.
L'angle de rotation de la came 40 est limité par un butoir 41 Une tige télescopique 42, actionnée par un ressort, retient la came 40 à ses positions extrêmes Une bascule 43 est articulée au corps 38 et elle s'appuie sur la surface profilée de la came 40 au moyen d'un ressort 44, monté sur une tige 45, qui sert en même temps de limiteur de l'angle de rotation de la bascule 43 Des vis de pression 46 sont montées sur la bascule 43 Après avoir réglé le jeu entre chaque vis de pression 46 et le bouton d'un micro-rupteur 47, qui est fixé sur le corps 38, la vis 46 est immobilisée par un contre-écrou 48 Un arrêtoir 49 est articulé sur le corps 38, il est serré par un ressort 50 contre la surface profilée de la came et il est destiné à supprimer la course de retour de la came 40 ("rebondissement") après que celle-ci ait heurté le butoir 41 Un câble 51, ayant à son extrémité une bille 52, est placé dans une gorge pratiquée suivant la circonférence de la came 40 Après que la came a tourné environsur 1500, la bille 52 se libère de la liaison avec la came 40 et s'échappe à travers l'orifice The angle of rotation of the cam 40 is limited by a stopper 41 A telescopic rod 42, actuated by a spring, retains the cam 40 in its extreme positions A rocker 43 is articulated to the body 38 and it rests on the profiled surface of the cam 40 by means of a spring 44, mounted on a rod 45, which at the same time serves as a limiter of the angle of rotation of the rocker 43 Set screws 46 are mounted on the rocker 43 After having adjusted the play between each pressure screw 46 and the button of a microswitch 47, which is fixed on the body 38, the screw 46 is immobilized by a lock nut 48 A retainer 49 is articulated on the body 38, it is tightened by a spring 50 against the profiled surface of the cam and it is intended to suppress the return stroke of the cam 40 ("rebound") after the latter has struck the stopper 41 A cable 51, having a ball at its end 52, is placed in a groove made along the circumference of the cam 40 After the cam has rotated enviro n on 1500, the ball 52 is released from the connection with the cam 40 and escapes through the orifice
dans le capot 53 fixé sur le corps 38. in the cover 53 fixed on the body 38.
De plus, un deuxième moteur accélérateur 54 à fusée est monté sous le siège 7 des figures 3 et 4 et il est fixé à celui-ci à l'aide de deux verrous 55 qui sont fixés aux parois latérales du siège 7 Les deuxièmes barres de stabilisation 56 d'un dispositif supplémentaire destiné à la stabilisation angulaire du fauteuil à la position dans laquelle le dossier 8 est orienté suivant le vent, sont fixées sur le moteur accélérateur 54 à fusée en même temps que le système pyrotechnique 57 pour leur mise en action et un système de séparation du moteur accélérateur 54 Ce dernier système comprend un initiateur pyrotechnique 58, montré à la figure 8, qui communique avec deux vérins moteurs 60 par une conduite 59. Les deuxièmes barres de stabilisation 56 des figures 3 et 4 sont montées symétriquement par rapport au plan de symétrie du fauteuil et dans un plan parallèle à l'axe de symétrie du tube du mécanisme 5 d'éjection qui passe par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" Le système pyrotechnique 57 de mise en action des deuxièmes barres de stabilisation 56 est électriquement relié à l'unité de In addition, a second rocket accelerator motor 54 is mounted under the seat 7 of FIGS. 3 and 4 and it is fixed to the latter by means of two latches 55 which are fixed to the side walls of the seat 7 The second bars of stabilization 56 of an additional device intended for the angular stabilization of the chair in the position in which the backrest 8 is oriented according to the wind, are fixed on the accelerator motor 54 with rocket at the same time as the pyrotechnic system 57 for their activation and a system for separating the accelerator motor 54 This latter system comprises a pyrotechnic initiator 58, shown in FIG. 8, which communicates with two motor jacks 60 by a pipe 59. The second stabilization bars 56 of FIGS. 3 and 4 are mounted symmetrically. relative to the plane of symmetry of the chair and in a plane parallel to the axis of symmetry of the tube of the ejection mechanism 5 which passes through the center of mass of the ejection chair system member of the crew "The pyrotechnic system 57 for activating the second stabilization bars 56 is electrically connected to the control unit.
commande programmée du fauteuil.programmed chair control.
Le deuxième moteur accélérateur 54 comporte quatre chambres 61 à poudre (figure 8) qui sont réunies par un ensemble 62 d'une tuyère Comme on peut le voir à la figure 9, une tuyère orientable 63 est articulée dans l'ensemble 62 et elle est liée, par l'intermédiaire d'un levier oscillant 64, à une tige 65 d'un mécanisme 66 pour son orientation, lequel est fixé rigidement sur The second accelerator motor 54 comprises four powder chambers 61 (FIG. 8) which are joined by an assembly 62 of a nozzle As can be seen in FIG. 9, a steerable nozzle 63 is articulated in the assembly 62 and it is linked, by means of an oscillating lever 64, to a rod 65 of a mechanism 66 for its orientation, which is rigidly fixed on
l'ensemble 62.the whole 62.
Le mécanisme 66 pour l'orientation de la tuyère orientable 63 se présente sous la forme d'un vérin moteur dont le corps 67 est fixé sur l'ensemble 62 de la tuyère, la cavité en dessous du piston communiquant avec la cavité du logement de la cartouche électropyrotechnique 68 Des cartouches électropyrotechniques 69 pour l'amorce sont montées aux extrémités des chambres 61 de la figure The mechanism 66 for the orientation of the orientable nozzle 63 is in the form of a motor cylinder, the body 67 of which is fixed to the assembly 62 of the nozzle, the cavity below the piston communicating with the cavity of the housing of the nozzle. the electropyrotechnic cartridge 68 Electropyrotechnic cartridges 69 for the primer are mounted at the ends of the chambers 61 in the figure
8.8.
Le verrou 55, comme on peut le voir à la figure , pour la fixation du deuxième moteur accélérateur, comporte un corps 70 rigidement fixé sur la paroi latérale de la carcasse du siège 7 Une bascule 71 à deux bras, dont l'un a la forme d'un crochet et dont l'autre s'appuie sur l'axe 72, rendu solidaire de la bascule 73, est articulée avec le corps 70 Un arrêtoir 74 à ressort retient la bascule 73 à sa position de départ Une partie de l'axe 72 sur lequel s'appuie la bascule 71 est coupée de façon que, pendant la rotation de l'axe 72 sur un angle dépassant 40 à 450, la bascule, ait la possibilité The lock 55, as can be seen in the figure, for fixing the second accelerator motor, comprises a body 70 rigidly fixed to the side wall of the frame of the seat 7 A rocker 71 with two arms, one of which has the shaped like a hook and the other of which rests on the axis 72, made integral with the lever 73, is articulated with the body 70 A spring-loaded retainer 74 retains the lever 73 in its starting position A part of the the axis 72 on which the rocker 71 rests is cut so that, during the rotation of the axis 72 through an angle exceeding 40 to 450, the rocker has the possibility
de tourner autour de son axe d'oscillation. to rotate around its axis of oscillation.
Chacun des vérins moteurs 60 du système de séparation du deuxième moteur accélérateur 54 comporte un corps 75 dans lequel sont pratiqués deux trous verticaux cylindriques L'un de ces trous abrite une tige télescopique constituée d'éléments 76, 77 et 78 et la cavité au-dessous du piston de ce trou est reliée, à l'aide de la conduite 59, à l'initiateur pyrotechnique 58 Dans le deuxième trou cylindrique est montée une tige 79 et la cavité au-dessous du piston est mise en communication avec la cavité du logement de la cartouche Each of the motor cylinders 60 of the separation system of the second accelerator motor 54 comprises a body 75 in which are formed two vertical cylindrical holes. One of these holes houses a telescopic rod made up of elements 76, 77 and 78 and the cavity at the- below the piston of this hole is connected, by means of the pipe 59, to the pyrotechnic initiator 58 In the second cylindrical hole is mounted a rod 79 and the cavity below the piston is placed in communication with the cavity of the cartridge housing
électropyrotechnique 80.electropyrotechnics 80.
La course de la tige 76 est limitée par un écrou 81 qui est vissé dans le corps 75 et la course de la tige 79 est limitée par un écrou 82 Pour rattraper les jeux formés après la fermeture du verrou 55, sur l'écrou 81 est monté un écrou sphérique 83 qui coopère avec un trou conique prévu dans le corps 70 L'élément 76 est relié à l'élément 77 à l'aide d'une cheville 84 Un tourillon 85, par lequel le deuxième moteur accélérateur 54 est attaché, à l'aide du verrou 55, à la carcasse du siège 7, est fixé rigidement sur le corps 75 du cylindre The stroke of the rod 76 is limited by a nut 81 which is screwed into the body 75 and the stroke of the rod 79 is limited by a nut 82 To take up the games formed after closing the lock 55, the nut 81 is mounted a spherical nut 83 which cooperates with a conical hole provided in the body 70 The element 76 is connected to the element 77 by means of a pin 84 A journal 85, by which the second accelerator motor 54 is attached, by means of the lock 55, to the carcass of the seat 7, is rigidly fixed to the body 75 of the cylinder
60.60.
Le premier moteur accélérateur 9 est constitué de deux chambres à poudre 86 associées par un ensemble 87 d'une tuyère Une tuyère orientable 88 est fixée par une articulation dans l'ensemble 87, comme on peut le voir à la figure 11, et elle est reliée par l'intermédiaire d'un levier oscillant 89 à un mécanisme pour l'orientation de la tuyère 88 Le mécanisme 90 comporte un corps 91 rendu solidaire de l'ensemble 87 de la tuyère Dans le corps 91 sont pratiqués un trou cylindrique dans lequel est montée une tige 92 avec un piston et des logements pour le montage des cartouches électropyrotechniques 93 et 94 La cavité au- dessous du piston est reliée à la cavité du logement o est placée la cartouche électropyrotechnique 93 alors que la cavité qui se trouve au- dessus du logement communique avec la cavité du logement de la cartouche électropyrotechnique 94 Deux cartouches électropyrotechniques 95, montrées à la figure 3, pour l'amorce, sont fixées à l'extrémité de la chambre 86 alors que la clé commandée et un transmetteur de régime de fonctionnement du premier moteur accélérateur à fusée, associés en une seule unité 96, qui comporte un boîtier étanche 97 que l'on peut voir à la figure 12, partagé en deux cavités par une membrane 98 et portant une tige 99 qui en est solidaire, sont fixés sur l'ensemble 87 de la tuyère comme on peut le voir à la figure 11 Un trou axial 100 et un trou radial calibré 101 sont prtiqués dans la tige 99 pour le passage des gaz des produits pyrotechniques dans la cavité en aval de la membrane La tige 99 est articulée avec le levier oscillant 102, lequel est articulé sur le boîtier 97 Un micro-rupteur 103 est fixé sur ce boîtier 97 alors que la vis de pression 104 est fixée sur le levier oscillant 102 La course du levier 102 est limitée par la vis de réglage 105 La cavité en amont de la membrane communique avec la cavité du premier moteur accélérateur The first accelerator motor 9 consists of two powder chambers 86 associated by an assembly 87 of a nozzle An orientable nozzle 88 is fixed by an articulation in the assembly 87, as can be seen in FIG. 11, and it is connected by means of an oscillating lever 89 to a mechanism for the orientation of the nozzle 88 The mechanism 90 comprises a body 91 made integral with the assembly 87 of the nozzle In the body 91 are made a cylindrical hole in which is mounted a rod 92 with a piston and housings for mounting the electropyrotechnical cartridges 93 and 94 The cavity below the piston is connected to the cavity of the housing where the electropyrotechnic cartridge 93 is placed while the cavity which is located above above the housing communicates with the cavity of the housing of the electropyrotechnic cartridge 94 Two electropyrotechnic cartridges 95, shown in Figure 3, for the primer, are attached to the end of the chamber 86 while the c the control unit and an operating speed sender of the first rocket accelerator motor, associated in a single unit 96, which comprises a sealed housing 97 which can be seen in FIG. 12, divided into two cavities by a membrane 98 and carrying a rod 99 which is integral with it, are fixed to the assembly 87 of the nozzle as can be seen in FIG. 11 An axial hole 100 and a calibrated radial hole 101 are provided in the rod 99 for the passage of the gases of the products pyrotechnics in the cavity downstream of the membrane The rod 99 is articulated with the oscillating lever 102, which is articulated on the housing 97 A micro-switch 103 is fixed on this housing 97 while the pressure screw 104 is fixed on the lever oscillating 102 The travel of lever 102 is limited by adjusting screw 105 The cavity upstream of the diaphragm communicates with the cavity of the first accelerator motor
9 des figures 3 et 4.9 of figures 3 and 4.
Le premier moteur accélérateur à fusée 9 des figures 3 et 4, développant une petite impulsion, et le deuxième moteur accélérateur à fusée 54, produisant une grande impulsion, sont montés de façon que les axes de symétrie de leurs tuyères 88 et 63 soient disposés dans un plan parallèle au plan de symétrie du fauteuil et passant par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" Quant à l'axe de symétrie de la tuyère 63 du deuxième moteur accélérateur à fusée 54, il passe par le centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" et il est à peu près parallèle à l'axe de symétrie du tube du mécanisme d'éjection 5 et les axes de pivotement des tuyères 88 et 63 sont perpendiculaires au plan de The first rocket accelerator motor 9 of Figures 3 and 4, developing a small pulse, and the second rocket accelerator motor 54, producing a large pulse, are mounted so that the axes of symmetry of their nozzles 88 and 63 are arranged in a plane parallel to the plane of symmetry of the chair and passing through the center of masses of the "crew member ejection chair" system As for the axis of symmetry of the nozzle 63 of the second rocket accelerator motor 54, it passes through the center of mass of the "crew member ejection chair" system and it is approximately parallel to the axis of symmetry of the tube of the ejection mechanism 5 and the pivot axes of the nozzles 88 and 63 are perpendicular to the plane of
symétrie du fauteuil.symmetry of the chair.
Le deuxième moteur accélérateur à fusée, l'initiateur pyrotechnique 58 de la figure 8, la conduite 59, les vérins moteurs 60 du système pyrotechnique assurant la séparation du deuxième moteur à fusée, et les deuxièmes barres télescopiques de stabilisation 56 avec le système pour leur mise en action sont associés en un ensemble unique et sont à cet effet assemblés rigidement The second rocket accelerator motor, the pyrotechnic initiator 58 of FIG. 8, the pipe 59, the motor cylinders 60 of the pyrotechnic system ensuring the separation of the second rocket motor, and the second telescopic stabilization bars 56 with the system for their put into action are associated in a single assembly and are therefore rigidly assembled
les uns aux autres.each other.
Le schéma de structure représenté à la figure 13, pour l'unité de commande programmée, comporte une unité de commutation 23 dont la sortie est raccordée à l'entrée du dispositif 22 de temporisation programmée et dont l'entrée est connectée à la sortie du bloc 24 de mise en marche du dispositif 22 de temporisation programmée. Le dispositif 22 de temporisation programmée peut être formé à la base de trois relais chronométriques indépendants dont chacun comprend un générateur d'impulsions à quartz et dix règles de comptage à bascule pour une gamme prédéterminée de temps avec un intervalle prédéterminé L'unité 23 peut être constituée, par exemple, d'un ensemble de relais Elle comporte une unité 106 d'élaboration de signaux de commande et une unité de relais d'exécution 107 L'unité 106 d'élaboration des programmes forme un programme de fonctionnement des mécanismes du fauteuil et fournit, au dispositif 22 de temporisation programmée, un jeu de retards temporels qui surveille les retards temporels après que l'unité 24 de mise en action du dispositif 22 de temporisation programmée s'est mis en marche et qui fournit des signaux électriques de commande à l'unité de relais d'exécution 107, qui à son tour fournit des signaux électriques de puissance pour la mise en action des organes The structural diagram shown in Figure 13, for the programmed control unit, includes a switching unit 23 whose output is connected to the input of the programmed timing device 22 and whose input is connected to the output of the block 24 for starting the programmed timing device 22. The programmed timing device 22 can be formed on the basis of three independent time relays each of which includes a quartz pulse generator and ten toggle counting rules for a predetermined range of time with a predetermined interval Unit 23 can be consisting, for example, of a set of relays It comprises a unit 106 for developing control signals and an execution relay unit 107 The unit 106 for developing the programs forms an operating program for the chair mechanisms and provides, to the programmed timing device 22, a set of timing delays which monitors the timing delays after the actuation unit 24 of the programmed timing device 22 has been activated and which provides electrical control signals to the execution relay unit 107, which in turn supplies electrical power signals for actuation of the components
d'entraînement des mécanismes du fauteuil. drive mechanisms of the chair.
La figure 13 montre également un schéma électrique de structure du système de mise en marche du deuxième moteur accélérateur à fusée qui comporte une clé commandée 108 et un transmetteur 109 du régime de fonctionnement du premier moteur accélérateur à fusée 9, qui sont associés en un ensemble unique 96, dont la conception est illustrée à la figure 12, l'entrée de la clé commandée 108 étant électriquement reliée à une source autonome 21 de courant électrique et étant mécaniquement reliée au transmetteur 109 de régime de fonctionnement du premier moteur accélérateur La sortie de la clé commandée 108 est électriquement reliée aux cartouches électropyrotechniques 69 des allumeurs du FIG. 13 also shows a structural electrical diagram of the starting system of the second rocket accelerator motor which comprises a controlled key 108 and a sender 109 of the operating speed of the first rocket accelerator motor 9, which are associated in an assembly 96, the design of which is illustrated in FIG. 12, the input of the controlled key 108 being electrically connected to an autonomous source 21 of electric current and being mechanically connected to the operating speed sender 109 of the first accelerator motor. the controlled key 108 is electrically connected to the electropyrotechnical cartridges 69 of the igniters of the
deuxième moteur accélérateur à fusée. second rocket accelerator motor.
Le fauteuil éjectable fonctionne de la manière suivante. Avant de monter le fauteuil éjectable selon l'invention sur un objet, on place les tuyères des premier et deuxième moteurs accélérateurs 9, 54 de la figure 3 de façon que le vecteur de la poussée du premier moteur accélérateur 9 passe par rapport au centre des masses du système "fauteuil éjectable membre de l'équipage" avec une excentricité assurant un moment de commande résultant de la force de la poussée ( Mz) et que le vecteur de la poussée du deuxième moteur accélérateur 54 passe par le centre des masses du système The ejection chair operates as follows. Before mounting the ejection chair according to the invention on an object, the nozzles of the first and second accelerator motors 9, 54 of FIG. 3 are placed so that the vector of the thrust of the first accelerator motor 9 passes with respect to the center of the masses of the "crew member ejection chair" system with an eccentricity ensuring a control moment resulting from the force of the thrust (Mz) and that the vector of the thrust of the second accelerator motor 54 passes through the center of mass of the system
ci-dessus mentionné.above mentioned.
Dans le cas d'une panne pouvant aboutir à un accident aux étapes de départ, de la mise en orbite, de la descente et de l'atterrissage, après qu'un membre de l'équipage a retiré les coudoirs 37 d'éjection, les micro-rupteurs se ferment en envoyant un signal électrique, par l'intermédiaire du connecteur 25, pour la mise en marche du système automatique de bord de In the event of a failure that could lead to an accident at the departure, orbit, descent and landing stages, after a member of the crew has removed the ejection elbows 37, the microswitches close by sending an electrical signal, through connector 25, to start the on-board automatic system.
l'appareil volant cosmique.the cosmic flying apparatus.
Pour les étapes de départ et de mise en orbite, l'éjection automatique d'urgence est également prévue. Dans ce cas, le système automatique de bord est mis en action par le signal de commande "Panne"; Après sa mise en marche, le système automatique de bord fournit les signaux de commande pour les opérations préparatoires: a) mise en marche de la source autonome 21 d'alimentation en énergie électrique; b) mise en action de la cartouche électropyrotechnique du système de fixation du membre de l'équipage dans le fauteuil, assurant la mise en action du mécanisme 12 du rappel des épaules, du mécanisme 31 de rappel de la sangle abdominale, du mécanisme 27 de levage des jambes et du mécanisme 26 de rotation des limiteurs For the departure and orbiting stages, automatic emergency ejection is also provided. In this case, the on-board automatic system is activated by the "Failure" control signal; After it has been started up, the on-board automatic system provides the control signals for the preparatory operations: a) start-up of the autonomous source 21 for supplying electrical energy; b) actuation of the electro-pyrotechnic cartridge of the system for fixing the crew member in the wheelchair, ensuring the actuation of the mechanism 12 for the return of the shoulders, of the mechanism 31 for the return of the abdominal strap, of the mechanism 27 of lifting of the legs and of the mechanism 26 of rotation of the limiters
de l'ouverture des bras.of the opening of the arms.
Le régime de fonctionnement du fauteuil éjectable sera maintenant examiné, sur le tronçon de départ et de mise en orbite, avant que l'objet ait atteint la vitesse Vi = 100 m/s pour une meilleure The operating speed of the ejection chair will now be examined, on the start and orbit section, before the object has reached the speed Vi = 100 m / s for a better
compréhension du procédé d'éjection selon l'invention. understanding of the ejection method according to the invention.
En même temps que les signaux de commande fournis pour les opérations préparatoires, le système automatique de bord, envoie, par le connecteur 25, un signal électrique pour le transfert de l'unité d'élaboration 106 des signaux de commande de l'unité 23 de commutation en régime de programme No 1 (tronçon de départ) pour la commande des systèmes et des mécanismes At the same time as the control signals supplied for the preparatory operations, the on-board automatic system sends, through the connector 25, an electrical signal for the transfer from the processing unit 106 of the control signals from the unit 23 switch to program mode No.1 (start section) for controlling systems and mechanisms
du fauteuil, comme on peut le voir à la figure 13. chair, as can be seen in figure 13.
En même temps, dans le cas d'une panne, s'il se produit une inclinaison de l'objet d'un angle de tangage (+ T) qui est supérieur à l'angle admissible, le système automatique de bord envoie, par le connecteur 25, At the same time, in the event of a breakdown, if there is an inclination of the object by a pitch angle (+ T) which is greater than the admissible angle, the on-board automatic system sends, by connector 25,
l'alimentation à la cartouche électropyrotechnique 93. power supply to the electropyrotechnic cartridge 93.
Sous l'action des gaz des produits pyrotechniques qui arrivent dans la cavité au-dessous du piston, la tige 92 se déplace en faisant tourner la tuyère 88 et en augmentant ainsi l'excentricité du moteur accélérateur 9 et, respectivement, le moment de commande M z Dans le cas de l'inclinaison de l'objet sur un angle de tangage (-i) qui dépasse l'angle admissible, l'alimentation est Under the action of the gases of the pyrotechnic products which arrive in the cavity below the piston, the rod 92 moves by rotating the nozzle 88 and thus increasing the eccentricity of the accelerator motor 9 and, respectively, the control moment M z In the case of the inclination of the object on a pitch angle (-i) which exceeds the admissible angle, the power supply is
envoyée à la cartouche électropyrotechnique 94. sent to the electropyrotechnic cartridge 94.
Sous l'action des gaz des produits pyrotechniques qui arrivent dans la cavité au-dessus du piston, la tige 92 se déplace et fait tourner la tuyère 88 en sens inverse En conséquence, l'excentricité du moteur accélérateur diminue et par conséquent le moment Under the action of the gases of the pyrotechnic products which arrive in the cavity above the piston, the rod 92 moves and turns the nozzle 88 in the opposite direction. Consequently, the eccentricity of the accelerator motor decreases and consequently the moment
de commande Mz diminue également.Mz command also decreases.
Après cela, le système automatique de bord fournit l'alimentation, par le connecteur 25, à la cartouche électropyrotechnique du mécanisme 5 d'éjection et le fauteuil, actionné par les gaz des produits pyrotechniques de cette cartouche, commence à se déplacer After that, the on-board automatic system supplies power, through connector 25, to the electropyrotechnic cartridge of the ejection mechanism 5 and the wheelchair, actuated by the gases of the pyrotechnic products of this cartridge, begins to move.
suivant des rails de guidage.following guide rails.
Pendant que le fauteuil se déplace en suivant ses rails de guidage, les opérations suivantes s'effectuent en suivant la séquence indiquée cidessous a) séparation des connecteurs 25 de liaison et du système automatique de bord Le fauteuil est transféré à l'alimentation électrique par la source autonome 21 d'alimentation électrique et à la commande par l'unité de commande programmée: b) rappel des sangles 29 des jambes qui sont rigidement liées par les sangles 30 de rappel des jambes au plancher de la cabine Par cette opération, on termine le maintien du membre de l'équipage dans le fauteuil et sa mise à la place de laquelle il peut être éjecté; c) entrée en jeu de l'unité 24 pour la mise en action du dispositif 22 de temporisation programmée au moment de la fin du fonctionnement du mécanisme While the wheelchair is moving along its guide rails, the following operations are carried out following the sequence indicated below a) separation of the connecting connectors 25 and the on-board automatic system The wheelchair is transferred to the power supply by the autonomous source 21 of electrical power and commanded by the programmed control unit: b) return of the straps 29 of the legs which are rigidly linked by the straps 30 of return of the legs to the floor of the cabin By this operation, we finish keeping the crew member in the wheelchair and placing it in its place from which it can be ejected; c) unit 24 comes into play for the activation of the programmed timing device 22 at the time of the end of the operation of the mechanism
d'éjection 5.ejection 5.
Cette opération est à son tour réalisée à la manière suivante: au moment o le câble 51 de la figure 7, qui est rigidement relié au plancher de la cabine, est tendu, la came 40, destiné à faire tourner la bascule 43, tourne en surmontant l'effort du ressort de la tige télescopique 42 Cette bascule 43 ferme, par ses vis de pression 46, les micro-rupteurs 47 du circuit électrique qui relie l'entrée du dispositif de temporisation programmée 22 à la sortie de la source autonome d'alimentation électrique 21 A ce moment, l'arrêtoir 49 vient en engagement avec la cavité de la came 40, supprimant ainsi le "rebondissement" de la bascule 43 et assurant la This operation is in turn carried out as follows: when the cable 51 of FIG. 7, which is rigidly connected to the floor of the cabin, is stretched, the cam 40, intended to rotate the lever 43, turns in overcoming the force of the spring of the telescopic rod 42 This lever 43 closes, by its pressure screws 46, the micro-switches 47 of the electrical circuit which connects the input of the programmed timing device 22 to the output of the autonomous source d power supply 21 At this time, the stopper 49 comes into engagement with the cavity of the cam 40, thus suppressing the "bouncing" of the latch 43 and ensuring the
fermeture fiable des micro-rupteurs 47. reliable closing of microswitches 47.
Après fermeture des micro-rupteurs 47, le dispositif de temporisation programmée 22 de la figure 13 commence à compter le temps et l'unité du relais d'exécution 107 alimente les cartouches électropyrotechniques 95 des figures 3 et 4 de l'allumeur After closing the microswitches 47, the programmed timing device 22 of FIG. 13 begins to count the time and the unit of the execution relay 107 supplies the electropyrotechnic cartridges 95 of FIGS. 3 and 4 of the igniter.
de la charge du moteur accélérateur 9. throttle motor load 9.
Après séparation du fauteuil et des rails de guidage, l'unité du relais d'exécution 107 alimente la cartouche électropyrotechnique du système pyrotechnique 57 qui met les barres supplémentaires de stabilisation 56 en action Les gaz des produits pyrotechniques de la cartouche assurent la mise en action des barres de stabilisation 56 qui portent, à leurs extrémités, des parachutes et orientent l'appui-tête du fauteuil vers le After separation of the chair and the guide rails, the unit of the execution relay 107 supplies the electropyrotechnic cartridge of the pyrotechnic system 57 which puts the additional stabilization bars 56 into action The gases of the pyrotechnic products of the cartridge ensure the activation stabilization bars 56 which carry parachutes at their ends and direct the headrest of the chair towards the
vent et le maintiennent à cette position. wind and keep it in that position.
A la fin du fonctionnement du premier moteur accélérateur 9, au moment o la pression dans la chambre de ce moteur 9 a été diminuée de 50 à 70 %, l'unité 96 de fermeture du circuit électrique de mise en marche du deuxième moteur accélérateur 54 ferme le micro-rupteur 103 et alimente les cartouches électropyrotechniques 69 At the end of the operation of the first accelerator motor 9, when the pressure in the chamber of this motor 9 has been reduced from 50 to 70%, the unit 96 for closing the electrical circuit for starting the second accelerator motor 54 closes microswitch 103 and supplies electropyrotechnical cartridges 69
de l'allumeur du moteur 54.engine igniter 54.
La mise en marche du deuxième moteur accélérateur 54 est doublée A cet effet, à un instant choisi en tenant compte du temps maximal de fonctionnement du premier moteur accélérateur 9, l'unité du relais d'exécution 107 alimente, en supplément, les cartouches électropyrotechniques 69 Immédiatement avant le fonctionnement du système pyrotechnique qui met le parachute 2 en action, l'unité 107 alimente la cartouche électropyrotechnique de l'initiateur pyrotechnique 58 du système pyrotechnique pour la séparation du deuxième moteur accélérateur 54 et la cartouche électropyrotechnique du système pyrotechnique 11 qui met The start-up of the second accelerator motor 54 is doubled For this purpose, at a time chosen taking into account the maximum operating time of the first accelerator motor 9, the unit of the execution relay 107 supplies, in addition, the electropyrotechnical cartridges 69 Immediately before the operation of the pyrotechnic system which puts the parachute 2 into action, the unit 107 supplies the electropyrotechnic cartridge of the pyrotechnic initiator 58 of the pyrotechnic system for the separation of the second accelerator motor 54 and the electropyrotechnic cartridge of the pyrotechnic system 11 which put
les premières barres de stabilisation 10 en action. the first 10 stabilizer bars in action.
On choisit le moment o le système pyrotechnique met le parachute 2 en action de manière à assurer, d'une part, une distance maximale d'éjection et, d'autre part, une hauteur nécessaire au remplissage du We choose the moment when the pyrotechnic system puts the parachute 2 into action so as to ensure, on the one hand, a maximum ejection distance and, on the other hand, a height necessary for filling the
parachute 2.parachute 2.
Les gaz des produits pyrotechniques se dirigent de l'initiateur pyrotechnique 58, à travers la conduite 59, vers les cavités situées au-dessous du piston des vérins 60 de la figure 10 et déplacent les éléments 76, 77 et 78 de la tige télescopique jusqu'à ce que l'élément 77 bute contre les trous coniques des corps 70 des verrous 55 de fixation du moteur accélérateur 54 Après accumulation de la pression de gaz des produits pyrotechniques, les chevilles 84 se cisaillent et les éléments 78 se déplacent vers le haut en faisant tourner les bascules 73 qui, à leur tour, surmontent les efforts des arrêtoirs 74 et font tourner les axes 72 qui leur sont rigidement reliés A ce moment, les bascules 71 à deux bras se libèrent et tournent, libérant ainsi les tourillons 85 des vérins 60 Ensuite, les éléments 76 et 77 des tiges télescopiques, actionnés par les gaz des produits pyrotechniques, s'appuient contre les trous coniques des corps 70 et repoussent le moteur accélérateur 54 du fauteuil en lui communiquant la The gases of the pyrotechnic products flow from the pyrotechnic initiator 58, through the pipe 59, to the cavities located below the piston of the jacks 60 of FIG. 10 and move the elements 76, 77 and 78 of the telescopic rod up to 'that the element 77 abuts against the conical holes of the bodies 70 of the bolts 55 for fixing the accelerator motor 54 After accumulation of the gas pressure of the pyrotechnic products, the pegs 84 shear and the elements 78 move upwards by rotating the rockers 73 which, in turn, overcome the forces of the retainers 74 and rotate the pins 72 which are rigidly connected to them At this moment, the rockers 71 with two arms are released and rotate, thus freeing the journals 85 from the jacks 60 Then, the elements 76 and 77 of the telescopic rods, actuated by the gases of the pyrotechnic products, bear against the conical holes of the bodies 70 and push the accelerator motor 54 of the chair back into it communicating the
vitesse relative à laquelle il s'éloigne. relative speed at which it is moving away.
L'action des gaz des produits pyrotechniques des cartouches électropyrotechniques du système pyrotechnique 11 assure la mise en action des barres 10 de stabililisation qui portent les parachutes à leurs extrémités et tournent le fauteuil en tangage en orientant le "visage" du membre de l'équipage à la The action of the gases of the pyrotechnic products of the electropyrotechnic cartridges of the pyrotechnic system 11 activates the stabilization bars 10 which carry the parachutes at their ends and turn the chair in pitch by orienting the "face" of the member of the crew. to the
rencontre du vent pour le maintenir à cette position. meets the wind to keep it in that position.
Le moment de la mise en action du système pyrotechnique de séparation et du système pyrotechnique 11 qui met les premières barres de stabilisation 10 en action est déterminé de manière que l'orientation et la stabilisation du fauteuil à la position dans laquelle le "visage" est orienté vers le vent soient terminées au moment o le système pyrotechnique de mise en action du The moment of the activation of the pyrotechnic separation system and of the pyrotechnic system 11 which puts the first stabilization bars 10 into action is determined so that the orientation and stabilization of the chair in the position in which the "face" is. oriented towards the wind are completed when the pyrotechnic system activates the
parachute 2 commence à fonctionner. parachute 2 begins to operate.
La séparation du deuxième moteurt accélérateur 54 permet de réaliser l'orientation ci-dessus mentionnée d'une position à une autre (de la position dans laquelle "la tête est orientée vers le vent" à la position dans laquelle le "visage" est orienté vers le vent) afin de supprimer la mise en action du parachute 2 à la rencontre du vent du fait que les barres de stabilisation 56 se The separation of the second accelerator motor 54 makes it possible to achieve the above-mentioned orientation from one position to another (from the position in which "the head is oriented towards the wind" to the position in which the "face" is oriented. towards the wind) in order to eliminate the activation of the parachute 2 when it meets the wind due to the fact that the stabilization bars 56 are
séparent du fauteuil et n'empêchent plus son orientation. separate from the chair and no longer prevent its orientation.
Après que le signal de commande a été émis pour la séparation du deuxième moteur accélérateur 54 et que les barres de stabilisation 10 ont été mises en action, l'unité du relais d'exécution 107 de la figure 13 alimente les cartouches électropyrotechniques 18 des mécanismes 14, mettant les dispositifs chronométriques 4 d'ouverture des parachutes en action Les tiges 17 de la figure 5, actionnées par les gaz des produits pyrotechniques, surmontent les efforts des ressorts 19, se déplacent vers le bas, entraînant avec elles les broches qui leur sont rigidement reliées par l'intermédiaire des fourchettes 20 et qui sont destinées à la mise en marche des dispositifs chronométriques 4 d'ouverture du parachute A l'expiration de la durée nécessaire au freinage du fauteuil jusqu'à la vitesse de mise en action du parachute 2, pendant l'éjection à l'étape de la descente à une vitesse maximale indiquée, l'un de ces dispositifs chronométriques d'ouverture du parachute assure la mise en action du mécanisme pyrotechnique 3 qui met le parachute 2 en action Quant au deuxième dispositif 4, il entre en action à l'expiration d'une durée quelque peu supérieure en doublant le premier dispositif, et l'éjection de l'appui-tête 1 s'effectue A ce moment, les sectionneurs de sangle 13, 32 et 33 du système de séparation du membre de l'équipage coupent les sangles abdominales, les After the command signal has been issued for the separation of the second accelerator motor 54 and the stabilizer bars 10 have been activated, the unit of the execution relay 107 of figure 13 supplies the electropyrotechnic cartridges 18 of the mechanisms. 14, putting the chronometric devices 4 for opening the parachutes in action The rods 17 of FIG. 5, actuated by the gases of the pyrotechnic products, overcome the forces of the springs 19, move downwards, dragging with them the pins which their are rigidly connected by the intermediary of the forks 20 and which are intended for starting the chronometric devices 4 for opening the parachute At the expiration of the time necessary for the braking of the wheelchair up to the speed of activation of the parachute. parachute 2, during ejection at the descent stage at a maximum indicated speed, one of these chronometric devices for opening the parachute ensures the actuation of the mechanism pyrotechnic mechanism 3 which puts the parachute 2 into action As for the second device 4, it comes into action on the expiration of a somewhat longer period by doubling the first device, and the ejection of the headrest 1 s' At this time, the strap disconnectors 13, 32 and 33 of the crew member separation system cut the abdominal straps, the
sangles de rappel des épaules et les sangles des jambes. shoulder straps and leg straps.
Le membre de l'équipage se sépare de son The crew member separates from his
fauteuil et descend en parachute 2.armchair and parachute down 2.
Le régime de fonctionnement du fauteuil éjecté pendant la phase de transfert, à partir du moment o l'objet a atteint la vitesse V = 100 m/s jusqu'à l'altitude de vol de l'objet H = 22000 m, s'effectue à la The operating speed of the ejected chair during the transfer phase, from the moment when the object has reached the speed V = 100 m / s up to the flight altitude of the object H = 22000 m, s' performs at the
manière suivante.following way.
En même temps que le signal de commande envoyé pour les opérations préparatoires du système automatique de bord, le signal électrique de commande est envoyé à travers le connecteur 25 pour le transfert de l'unité 106 d'élaboration des signaux de commande de l'unité 23 de commutation au régime de programme No 2 (phase de mise en orbite) de la commande des systèmes et des mécanismes At the same time as the control signal sent for the preparatory operations of the on-board automatic system, the electrical control signal is sent through the connector 25 for the transfer of the unit 106 for the elaboration of the control signals of the unit. 23 switching to program mode No 2 (orbiting phase) of the control of systems and mechanisms
du fauteuil.of the chair.
En même temps, dans le but de corriger la trajectoire de vol du fauteuil et pour compenser le couple moteur aérodynamique en tangage, l'alimentation est fournie, du système automatique de bord par le connecteur 25, à la cartouche électropyrotechnique 68 de la figure 9 Sous l'action des gaz des produits pyrotechniques, la tige 65 se déplace et fait tourner la tuyère 63 en agissant par l'intermédiaire du levier oscillant 64, provoquant ainsi l'excentricité du deuxième moteur accélérateur et créant respectivement le moment de commande M z Ensuite, le système automatique de bord alimente, par le connecteur 25, la cartouche électropyrotechnique du mécanisme d'éjection 5 et sous l'action des gaz pyrotechniques, le fauteuil commence à At the same time, in order to correct the flight path of the wheelchair and to compensate for the aerodynamic engine torque in pitch, power is supplied, from the on-board automatic system through connector 25, to the electropyrotechnic cartridge 68 of figure 9 Under the action of the gases of the pyrotechnic products, the rod 65 moves and turns the nozzle 63 by acting through the oscillating lever 64, thus causing the eccentricity of the second accelerator motor and respectively creating the control moment M z Then, the on-board automatic system supplies, via connector 25, the electropyrotechnic cartridge of the ejection mechanism 5 and under the action of pyrotechnic gases, the wheelchair begins to
se déplacer sur ses guidages.move on its guides.
Pendant que le fauteuil se déplace sur ses guidages, les connecteurs 25 de liaison avec le système automatique de bord se séparent, l'alimentation électrique est transférée à l'alimentation par la source autonome 21, les sangles de rappel 29 des jambes sont serrées, l'unité 24 de la mise en action du dispositif de temporisation programmée 22 entre en action, le premier moteur accélérateur se met en marche d'une manière While the wheelchair is moving on its guides, the connectors 25 for connection with the on-board automatic system separate, the electrical supply is transferred to the power supply by the autonomous source 21, the return straps 29 of the legs are tightened, the unit 24 of the actuation of the programmed timing device 22 comes into action, the first accelerator motor is started in a manner
analogue au cas décrit ci-dessus.analogous to the case described above.
En même temps que la mise en marche du premier moteur accélérateur, l'unité du relais d'exécution 107 alimente la cartouche électropyrotechnique du système pyrotechnique 11 de mise en action des premières barres de stabilisation 10 L'action des gaz des produits pyrotechniques de cette cartouche garantit la mise en action des premières barres de stabilisation 10 qui orientent le fauteuil dans une position dans laquelle le visage est orienté vers le vent pour le maintenir à cette At the same time as the starting of the first accelerator motor, the unit of the execution relay 107 supplies the electropyrotechnic cartridge of the pyrotechnic system 11 for activating the first stabilization bars 10 The action of the gases of the pyrotechnic products of this cartridge guarantees the activation of the first stabilization bars 10 which orient the chair in a position in which the face is oriented towards the wind to keep it at this
position.position.
Le fonctionnement du premier moteur accélérateur étant terminé, l'unité 96 de mise en marche du deuxième moteur accélérateur fournit un signal électrique pour sa mise en marche De plus, ce signal ainsi fourni est encore doublé par l'unité de commande programmée d'une manière analogue au cas décrit ci-dessus. Ensuite, l'unité du relais d'exécution 107 alimente la cartouche électropyrotechnique de l'initiateur pyrotechnique 58 de la figure 8 du système pyrotechnique pour la séparation du deuxième moteur accélérateur Le deuxième moteur accélérateur se sépare du fauteuil puis l'unité du relais d'exécution 107 de la figure 13 envoie l'alimentation aux cartouches électropyrotechniques des mécanismes 14 des figures 3 et 4, qui mettent les dispositifs chronométriques 4 d'ouverture du parachute en action le parachute de sauvetage 2 se met en action, le membre de l'équipage se sépare du fauteuil et sa descente en parachute s'effectue The operation of the first accelerator motor being terminated, the unit 96 for starting the second accelerator motor provides an electrical signal for its starting. In addition, this signal thus supplied is further doubled by the programmed control unit of a analogous to the case described above. Then, the unit of the execution relay 107 supplies the electropyrotechnic cartridge of the pyrotechnic initiator 58 of FIG. 8 of the pyrotechnic system for the separation of the second accelerator motor The second accelerator motor separates from the chair then the relay unit d execution 107 of figure 13 sends the power to the electropyrotechnic cartridges of the mechanisms 14 of figures 3 and 4, which put the chronometric devices 4 for opening the parachute in action the rescue parachute 2 is activated, the member of the the crew separates from the wheelchair and their parachute descent is carried out
d'une manière analogue au cas décrit ci-dessus. in a manner analogous to the case described above.
Le régime de fonctionnement du fauteuil éjectable sur le tronçon de descente et d'atterrissage est le suivant: Sur un tronçon de descente et d'atterrissage, il est indispensable de réduire, si possible, le temps à partir du moment o le fauteuil se sépare de l'objet jusqu'au moment o le parachute est mis en action afin de The operating mode of the ejection chair on the descent and landing section is as follows: On a descent and landing section, it is essential to reduce, if possible, the time from the moment the chair separates of the object until the moment when the parachute is put into action in order to
réduire au minimum l'altitude de sécurité de l'éjection. minimize the safe ejection altitude.
A cet effet, le fauteuil est stabilisé à la position dans laquelle le visage est orienté vers le vent (dans ce cas la valeur de CXS du fauteuil est maximale et, de ce fait, la force de freinage du fauteuil dans le vent est également maximale) et le deuxième moteur accélérateur ne se met pas en marche car on ne peut réaliser la mise en action du parachute et la séparation du membre d'équipage du fauteuil qu'après achèvement du fonctionnement des moteurs accélérateurs Il s'ensuit que, dans le cas de l'utilisation du deuxième moteur accélérateur, l'instant de la mise en action du parachute est retardé en additionnant la durée de fonctionnement de ce deuxième moteur accélérateur. A cause des faits ci-dessus mentionnés ainsi que par suite de la nécessité de réduire le rapport poids/poussée du fauteuil éjectable, le deuxième moteur accélérateur 54 de la figure 8 est séparé du fauteuil avant l'éjection, conjointement avec le système de sa séparation, des barres supplémentaires 56 pour sa stabilisation étant montées sur ce moteur et avec le système pyrotechnique de leur mise en action et il reste dans la cabine En conséquence, la masse éjectée diminue ce qui permet d'utiliser le mécanisme d'éjection 5 et le premier moteur accélérateur 9 de petite impulsion et par conséquent, d'utiliser des éléments dont la masse est la plus petite pour assurer une trajectoire d'éjection de sécurité. En même temps que le signal de commande pour les opérations préparatoires, le système automatique de bord fournit, par le connecteur 25, un signal électrique pour le transfert de l'unité 106 d'élaboration des signaux de commande de l'unité 23 de commutation au For this purpose, the wheelchair is stabilized in the position in which the face is oriented towards the wind (in this case the CXS value of the wheelchair is maximum and, therefore, the braking force of the wheelchair in the wind is also maximum. ) and the second accelerator motor does not start because the parachute can only be activated and the crew member separated from the wheelchair after completion of the operation of the accelerator motors. It follows that, in the If the second accelerator motor is used, the instant at which the parachute is put into action is delayed by adding the operating time of this second accelerator motor. Because of the above-mentioned facts as well as due to the need to reduce the weight / thrust ratio of the ejection chair, the second accelerator motor 54 of Figure 8 is separated from the chair prior to the ejection, together with the seat system. separation, additional bars 56 for its stabilization being mounted on this engine and with the pyrotechnic system of their actuation and it remains in the cabin As a result, the ejected mass decreases which makes it possible to use the ejection mechanism 5 and the first accelerator motor 9 of small impulse and consequently, to use elements whose mass is the smallest to ensure a trajectory of safety ejection. At the same time as the control signal for the preparatory operations, the on-board automatic system supplies, through the connector 25, an electrical signal for the transfer of the unit 106 for developing the control signals of the switching unit 23. at
programme No 3 (phase de descente et d'atterrissage). program No 3 (descent and landing phase).
En même temps, le système automatique de bord alimente, par le connecteur 25, les cartouches pyrotechniques 80 de la figure 10 des vérins 60 du système pyrotechnique de séparation du deuxième moteur accélérateur Sous l'action des gaz pyrotechniques qui arrivent dans les cavités au-dessous du piston, les tiges 79 remontent, en faisant tourner les bascules 73, qui, à leur tour, surmontent l'effort des ressorts des arrêtoirs 74 et font tourner les axes 72 qui sont rigidement liés à ces tiges A ce moment, les bascules 71 à deux bras se libèrent et tournent en débloquant les tourillons 85 des vérins 60 Le deuxième moteur accélérateur se sépare par gravité du fauteuil, conjointement avec les deuxièmes barres de stabilisation 56 et avec le système de séparation Ensuite, le système automatique de bord envoie, par le connecteur 25, l'alimentation à la cartouche, électropyrotechnique du mécanisme 5 d'éjection Actionné par les gaz des produits pyrotechniques de cette cartouche le fauteuil commence à At the same time, the on-board automatic system supplies, via the connector 25, the pyrotechnic cartridges 80 of FIG. 10 to the jacks 60 of the pyrotechnic system for separating the second accelerator motor Under the action of the pyrotechnic gases which arrive in the cavities at the- below the piston, the rods 79 go up, rotating the rockers 73, which, in turn, overcome the force of the springs of the retainers 74 and rotate the pins 72 which are rigidly linked to these rods At this time, the rockers 71 with two arms are released and rotate by releasing the journals 85 of the jacks 60 The second accelerator motor separates by gravity from the chair, together with the second stabilization bars 56 and with the separation system Then, the on-board automatic system sends, by connector 25, the electro-pyrotechnic cartridge supply to the ejection mechanism 5 Actuated by the gases of the pyrotechnic products of this cartridge the chair begins e to
se déplacer suivant ses guidages.move according to its guidelines.
Pendant que le fauteuil se déplace suivant ses guidages, les connecteurs 25 de liaison avec le système automatique de bord se séparent, l'alimentation est transférée à l'alimentation électrique de la source autonome 21, les sangles de rappel 29 des jambes se trouvent serrées, l'unité 24 de mise en action du dispositif de temporisation programmée 22 entre en action, le moteur accélérateur 9 se met en marche et les premières barres de stabilisation 10 entrent en action While the wheelchair is moving according to its guides, the connectors 25 for connection with the on-board automatic system separate, the power supply is transferred to the electrical supply of the autonomous source 21, the return straps 29 of the legs are tightened. , the unit 24 for activating the programmed timing device 22 comes into action, the accelerator motor 9 starts up and the first stabilization bars 10 come into action
d'une manière analogue au cas décrit ci-dessus. in a manner analogous to the case described above.
Simultanément avec la mise en action du premier moteur accélérateur 9 et avec la mise en action des premières barres de stabilisation 10, l'unité de relais d'exécution 107 de la figure 13 alimente les cartouchesélectropyrotechniques des mécanismes 14 de la figure 3 qui mettent les dispositifs chronométriques 4 d'ouverture du parachute en action Le parachute de sauvetage 2 se met en action, le membre de l'équipage se sépare du Simultaneously with the activation of the first accelerator motor 9 and with the activation of the first stabilization bars 10, the execution relay unit 107 of FIG. 13 supplies the electropyrotechnical cartridges of the mechanisms 14 of FIG. 3 which put the chronometric devices 4 for opening the parachute in action The rescue parachute 2 is activated, the crew member separates from the
fauteuil et descend en parachute.armchair and parachute down.
Claims (7)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9105250A GB2253597A (en) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | Method for ejection of crew member from flying vehicle, and ejection seat to implement it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Family
ID=10691458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9103730A Withdrawn FR2674498A1 (en) | 1991-03-12 | 1991-03-27 | Method of ejecting a member of the crew of a flying machine, and ejectable seat for implementing it |
Country Status (2)
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|---|---|
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| GB (1) | GB2253597A (en) |
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-
1991
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