FR2959304A1 - INFLATION-BASED INITIATION STARTING DEVICE FOR PROJECTILE - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un dispositif d'amorçage (1) d'un projectile comportant un dispositif de sécurité et d'armement (3) ainsi qu'un premier détonateur (5) à initiation électrique qui est actionné par un module de mise à feu électronique (4). Ce dispositif d'amorçage est caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième détonateur (7) qui est solidaire d'un rotor (6) ou volet du dispositif de sécurité et d'armement (3), le deuxième détonateur (7) étant un détonateur sensible au choc, le premier détonateur (5) étant disposé en regard du deuxième détonateur (7) lorsque le dispositif de sécurité et d'armement (3) se trouve en position armée, de telle façon que l'initiation du premier détonateur (5) puisse entraîner par influence l'initiation du deuxième détonateur (7).The invention relates to a priming device (1) for a projectile comprising a safety and arming device (3) and a first electric initiation detonator (5) which is actuated by a setting module. electronic fire (4). This priming device is characterized in that it comprises a second detonator (7) which is integral with a rotor (6) or flap of the safety and arming device (3), the second detonator (7) being a shock-sensitive detonator, the first detonator (5) being arranged facing the second detonator (7) when the security and arming device (3) is in the armed position, so that the initiation of the first detonator (5) may influence the initiation of the second detonator (7).

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des dispositifs permettant l'amorçage d'un projectile. D'une façon classique ces dispositifs (souvent baptisés "fusées") comportent un dispositif de sécurité et d'armement qui assure un désalignement de la chaîne pyrotechnique d'initiation ainsi qu'un détonateur à initiation électrique qui est actionné par un module de mise à feu électronique. Ces dispositifs sont bien connus de l'Homme du Métier. On pourra par exemple consulter le brevet US5271327 qui décrit un tel dispositif. Le module de mise à feu électronique permet de gérer différents modes de fonctionnement pour le dispositif, par exemple . un mode chronométrique (avec une programmation avant tir de la chronométrie), un mode impact, un mode impact retardé ... Le module chronométrique incorpore une ou plusieurs cartes électroniques ainsi qu'une source d'énergie. Le détonateur est le plus souvent solidaire d'un volet porte amorce mobile qui est porté par le dispositif de sécurité et d'armement. Il est relié au module électronique par des conducteurs ou des pistes conductrices souples. L'intégration de ce composant pyrotechnique dans un projectile est une opération délicate qui présente certains risques pyrotechniques. The technical field of the invention is that of devices for priming a projectile. In a conventional manner these devices (often called "rockets") comprise a safety and arming device which ensures a misalignment of the pyrotechnic initiation chain and an electric initiation detonator which is actuated by a setting module. electronic fire. These devices are well known to those skilled in the art. For example, it is possible to consult US Pat. No. 5,227,1327, which describes such a device. The electronic firing module makes it possible to manage different modes of operation for the device, for example. a chronometric mode (with a program before timing firing), an impact mode, a delayed impact mode ... The chronometric module incorporates one or more electronic cards as well as a source of energy. The detonator is most often attached to a movable primer door which is carried by the security and arming device. It is connected to the electronic module by conductors or flexible conductive tracks. The integration of this pyrotechnic component in a projectile is a delicate operation that presents certain pyrotechnic risks.

Par ailleurs la définition d'un nouveau projectile impose l'étude et la mise au point d'une fusée complète incorporant le dispositif de sécurité et d'armement et le module électronique. Ces deux dispositifs sont en effet le plus souvent étroitement imbriqués et il n'est pas possible de modifier l'un sans modifier également l'autre. De telles modifications sont particulièrement délicates dans le domaine des projectiles de moyens calibre (calibre inférieur à 75mm) car les composants sont de dimensions réduites et l'espace disponible est également limité. In addition, the definition of a new projectile requires the study and development of a complete rocket incorporating the safety and arming device and the electronic module. These two devices are in fact often closely interlocked and it is not possible to modify one without modifying the other. Such modifications are particularly delicate in the field of projectiles of medium size (caliber less than 75 mm) because the components are of reduced dimensions and the available space is also limited.

L'invention a pour but de proposer une architecture dans laquelle l'intégration dans un projectile est simplifiée car le dispositif de sécurité et d'armement est séparé du module électronique et du composant pyrotechnique qui est déclenché par ce dernier. Ainsi l'invention a pour objet un dispositif d'amorçage d'un projectile comportant un dispositif de sécurité et d'armement ainsi qu'un premier détonateur à initiation électrique qui est actionné par un module de mise à feu électronique, dispositif d'amorçage caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième détonateur qui est solidaire d'un rotor ou volet du dispositif de sécurité et d'armement, le deuxième détonateur étant un détonateur sensible au choc, le premier détonateur étant disposé en regard du deuxième détonateur lorsque le dispositif de sécurité et d'armement se trouve en position armée, de telle façon que l'initiation du premier détonateur puisse entraîner par influence l'initiation du deuxième détonateur. Selon un mode particulier de réalisation, le premier 20 détonateur est séparé du dispositif de sécurité et d'armement par une plaque percée d'un trou. Avantageusement le premier détonateur est disposé suivant l'axe du projectile. Le premier détonateur pourra être connecté à une carte 25 électronique du module de mise à feu. La carte électronique pourra porter une coupelle entourant au moins en partie le premier détonateur, coupelle assurant un contact électrique entre la carte et le premier détonateur. 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un projectile incorporant un dispositif d'amorçage selon l'invention, dispositif représenté en position de sécurité, - la figure 2 montre ce même dispositif en position armée. En se reportant à la figure 1, un dispositif d'amorçage 1 (ou fusée) selon l'invention est incorporé dans un corps 2 d'un projectile. Le projectile est ici de type gyrostabilisé, c'est à dire animé d'une rotation autour de son axe 16 qui est communiquée par le tube de l'arme. Ce dispositif comporte un dispositif de sécurité et d'armement 3 ainsi qu'un premier détonateur 5, qui est à initiation électrique, et qui est actionné par un module de mise à feu électronique 4. The object of the invention is to propose an architecture in which integration into a projectile is simplified because the safety and arming device is separated from the electronic module and the pyrotechnic component that is triggered by the latter. Thus, the subject of the invention is a launching device for a projectile comprising a safety and arming device and a first electric initiation detonator which is actuated by an electronic firing module, a priming device. characterized in that it comprises a second detonator which is integral with a rotor or shutter of the safety and arming device, the second detonator being an impact sensitive detonator, the first detonator being arranged facing the second detonator when the safety and arming device is in the armed position, so that the initiation of the first detonator can lead by influence the initiation of the second detonator. According to a particular embodiment, the first detonator is separated from the safety and arming device by a plate pierced with a hole. Advantageously, the first detonator is disposed along the axis of the projectile. The first detonator may be connected to an electronic card of the firing module. The electronic card may carry a cup surrounding at least in part the first detonator, cup ensuring electrical contact between the card and the first detonator. The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment, a description given with reference to the accompanying drawings and in which: - Figure 1 is a partial sectional view of a projectile incorporating a priming device according to the invention, device shown in the safety position, - Figure 2 shows the same device in the armed position. Referring to Figure 1, a priming device 1 (or rocket) according to the invention is incorporated in a body 2 of a projectile. The projectile is here of gyro-stabilized type, that is to say animated with a rotation around its axis 16 which is communicated by the tube of the weapon. This device comprises a safety and arming device 3 and a first detonator 5, which is electrically initiated, and which is actuated by an electronic firing module 4.

Le dispositif de sécurité et d'armement 3 est un dispositif comprenant un rotor 6 portant un deuxième détonateur 7 qui est de type sensible au choc, c'est à dire concrètement un détonateur de type initiable par percussion. Ce dispositif est incorporé dans un boîtier 9a,9b quise loge dans un alésage 20 du corps 2 du projectile. Ce dispositif est décrit par le brevet FR2689972 (ainsi que par le brevet FR2533686) auxquels on pourra se reporter pour obtenir plus de détails. Comme décrit par ce brevet, le rotor 6 comporte un balourd et il est disposé dans une cage 8 qui est montée pivotante par rapport au boîtier 9a,9b du dispositif de sécurité et d'armement. Le pivotement se fait au niveau de tourillons formé sur les extrémités avant et arrière de la cage 8 et qui se logent dans des alésages complémentaires des parties 9a et 9b du boîtier. Le rotor 6 est immobilisé dans sa position de sécurité telle que représentée à la figure 1 par des goupilles radiales 10, elles-mêmes maintenues en place par un spiral 11. The safety and arming device 3 is a device comprising a rotor 6 carrying a second detonator 7 which is of impact-sensitive type, that is to say concretely a detonator type percussion. This device is incorporated in a housing 9a, 9b which is housed in a bore 20 of the body 2 of the projectile. This device is described by the patent FR2689972 (as well as the patent FR2533686) to which we can refer for more details. As described by this patent, the rotor 6 has an unbalance and is disposed in a cage 8 which is pivotally mounted relative to the housing 9a, 9b of the safety device and arming. The pivoting is done at the level of pins formed on the front and rear ends of the cage 8 and which are housed in complementary bores of the parts 9a and 9b of the housing. The rotor 6 is immobilized in its safety position as represented in FIG. 1 by radial pins 10, themselves held in place by a hairspring 11.

Le rotor 6 est aussi immobilisé par un verrou 12 en forme de douille cylindrique et qui est maintenu appliqué contre un méplat 13 du rotor par une rondelle ressort 14. La douille 12 comporte un perçage axial qui, dans les 5 dispositifs de sécurité et d'armement classiques, est destiné à laisser passer une pointe d'un percuteur. Cependant dans l'invention, le percuteur est retiré. Cette structure est identique à celle décrite par FR2689972 et il n'est donc pas nécessaire de la décrire plus 10 en détails. Conformément à l'invention, il n'y a pas de percuteur. On voit sur la figure 1 qu'il y a une plaque entretoise 18 qui est pincée entre le fond 9b du boîtier du dispositif de sécurité et d'armement 3 et un épaulement 19 de l'alésage 15 interne 20 du corps 2. La plaque 18 est fixe par rapport au corps 2 du projectile. On remarque sur la figure 1 que la plaque 18 comporte un trou axial 18a qui est aligné avec l'axe 16 du projectile et avec le premier détonateur 5. 20 Un lamage 17 entoure le trou 18a et la face avant du détonateur électrique 5 se positionne au voisinage ou à l'intérieur de ce lamage, à proximité du trou 18a. On remarque sur la figure 1 que le module de mise à feu électronique 4 comporte ici deux cartes électroniques 21a, 25 21b sur lesquelles sont fixés des composants qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détails. Une des cartes porte en particulier un microprocesseur qui reçoit par des conducteurs (non représentés) une programmation appropriée fournie par un boîtier de programmation solidaire de l'arme. 30 La carte 21b disposée en regard du trou 18a porte le premier détonateur 5 qui se positionne au voisinage ou dans le lamage 17. Le premier détonateur 5 est raccordé sur la carte 21b par son contact axial au niveau d'un connecteur à broche déformable porté par la carte. The rotor 6 is also immobilized by a bolt 12 in the form of a cylindrical sleeve and which is held pressed against a flat portion 13 of the rotor by a spring washer 14. The sleeve 12 has an axial bore which, in the safety devices and conventional weaponry, is intended to let a tip of a striker pass. However, in the invention, the striker is removed. This structure is identical to that described by FR2689972 and it is therefore not necessary to describe it in greater detail. According to the invention, there is no striker. It can be seen in FIG. 1 that there is a spacer plate 18 which is clamped between the bottom 9b of the housing of the safety and arming device 3 and a shoulder 19 of the internal bore 20 of the body 2. The plate 18 is fixed relative to the body 2 of the projectile. Note in Figure 1 that the plate 18 has an axial hole 18a which is aligned with the axis 16 of the projectile and with the first detonator 5. A countersink 17 surrounds the hole 18a and the front face of the electric detonator 5 is positioned in the vicinity or inside this counterbore, near the hole 18a. It will be noted in FIG. 1 that the electronic firing module 4 here comprises two electronic cards 21a, 21b on which components are fixed which need not be described in detail. One of the cards carries in particular a microprocessor which receives by conductors (not shown) appropriate programming provided by a programming unit integral with the weapon. The card 21b disposed opposite the hole 18a carries the first detonator 5 which is positioned in the vicinity or in the countersink 17. The first detonator 5 is connected to the card 21b by its axial contact at a deformable pin connector worn by the map.

On remarque sur la figure 1 que la carte électronique porte une coupelle 22 qui entoure partiellement le détonateur électrique 5 et constitue un deuxième contact électrique pour le premier détonateur 5 (contact entre la carte électronique et l'alvéole métallique du premier détonateur). Le fonctionnement du dispositif est le suivant : La figure 2 montre le dispositif après sa sortie hors du tube de l'arme et après une dizaine de mètres de trajectoire. Lors du tir du projectile, l'accélération axiale due au tir a conduit la douille 12 à traverser la rondelle 14. Elle ne bloque donc plus le rotor 6. La rondelle 14 est conçue pour empêcher un retour ultérieur de la douille vers le rotor et comporte ainsi des languettes (non visibles sur les figures mais qui sont décrites par FR2689972). It will be noted in FIG. 1 that the electronic card carries a cup 22 which partially surrounds the electric detonator 5 and constitutes a second electrical contact for the first detonator 5 (contact between the electronic card and the metal cell of the first detonator). The operation of the device is as follows: FIG. 2 shows the device after its exit from the barrel of the weapon and after about ten meters of trajectory. When firing the projectile, the axial acceleration due to the shot has led the sleeve 12 to pass through the washer 14. It therefore no longer blocks the rotor 6. The washer 14 is designed to prevent a subsequent return of the sleeve to the rotor and thus comprises tabs (not visible in the figures but which are described by FR2689972).

La rotation du projectile a provoqué par ailleurs le déroulement du spiral 11 ce qui a assuré la sécurité de bouche du projectile. A l'issue du délai nécessaire pour dérouler le spiral 11, les goupilles radiales 10 ont été éjectées hors du rotor 6 qui a pu alors (à cause de son balourd) adopter sa position armée avec le deuxième détonateur 7 aligné suivant l'axe 16 du projectile. C'est cette disposition qui est montrée par la figure 2. On remarque alors que la chaîne pyrotechnique se trouve alignée. Le premier détonateur 5 est coaxial avec le deuxième détonateur 7 et coaxial à l'axe 16 du projectile. D'une façon classique, le premier détonateur 5 est obturé par un paillet (non visible sur les figures). Un paillet est une mince feuille qui ferme l'enveloppe d'un détonateur après son chargement avec les compositions pyrotechniques. Un paillet est généralement une feuille de métal (inox) de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres d'épaisseur. Dans cette configuration le paillet de fermeture du premier détonateur 5 se trouve au voisinage du trou 18a qui est percé dans la plaque 18. The rotation of the projectile also caused the unwinding of the spiral 11 which ensured the muzzle security of the projectile. At the end of the time required to unwind the hairspring 11, the radial pins 10 were ejected from the rotor 6 which could then (because of its imbalance) adopt its armed position with the second detonator 7 aligned along the axis 16 of the projectile. It is this arrangement which is shown in FIG. 2. It is then noted that the pyrotechnic chain is aligned. The first detonator 5 is coaxial with the second detonator 7 and coaxial with the axis 16 of the projectile. In a conventional manner, the first detonator 5 is closed by a straw (not visible in the figures). A straw is a thin sheet that closes the envelope of a detonator after loading with the pyrotechnic compositions. A straw is generally a sheet of metal (stainless steel) of the order of a few tenths of a millimeter thick. In this configuration the closing flap of the first detonator 5 is in the vicinity of the hole 18a which is pierced in the plate 18.

Ce trou est calibré et a un diamètre sensiblement égal à celui du canal axial de la douille 12. Ainsi lors de l'initiation du premier détonateur 5, la pression des gaz va projeter le paillet qui sera découpé par le trou 18a et sera poussé au travers du trou axial de la douille 12 jusqu'au deuxième détonateur 7. Le deuxième détonateur 7 est alors initié par choc, à la fois par l'impact du disque de paillet projeté sur lui, et par influence, c'est à dire par les effets mécaniques et thermiques engendrés à distance, tels que la pression et la chaleur des gaz issus du premier détonateur. On voit que l'invention permet de conserver un dispositif de sécurité et d'armement déjà défini pour une famille de projectile et, en l'associant à un module électronique et un détonateur électrique, elle autorise la définition d'un dispositif d'amorçage de projectile conférant des modes de fonctionnement sur trajectoire (mise à feu après délai programmé). On réalise ainsi un dispositif d'amorçage évolué en limitant les coûts de développement et il devient possible de standardiser l'emploi d'un dispositif de sécurité et d'armement donné dans toute une famille de projectiles de calibres différents et ayant des électroniques de structures différentes. This hole is calibrated and has a diameter substantially equal to that of the axial channel of the sleeve 12. Thus, during the initiation of the first detonator 5, the gas pressure will project the straw which will be cut by the hole 18a and will be pushed to through the axial hole of the sleeve 12 to the second detonator 7. The second detonator 7 is then initiated by shock, both by the impact of the flail disk projected on it, and by influence, that is to say by mechanical and thermal effects generated remotely, such as the pressure and heat of the gases from the first detonator. It can be seen that the invention makes it possible to maintain a safety and arming device already defined for a projectile family and, by associating it with an electronic module and an electric detonator, it authorizes the definition of a priming device. projectile conferring operating modes on trajectory (firing after programmed delay). Thus, an advanced priming device is achieved by limiting development costs and it becomes possible to standardize the use of a given security and arming device in a whole family of projectiles of different calibres and having electronic structures. different.

On a décrit ici un dispositif d'amorçage dont le dispositif de sécurité et d'armement met en oeuvre les solutions décrites par le brevet FR2689972. Il est bien entendu possible de définir un dispositif d'amorçage selon l'invention qui met en oeuvre un dispositif de sécurité et d'armement de conception différente. Il suffit simplement que ce dispositif comprenne un détonateur à percussion qui soit solidaire d'un rotor ou bien d'un volet, le premier détonateur étant disposé en regard du deuxième détonateur lorsque le dispositif de sécurité et d'armement se trouve en position armée, de telle façon que l'initiation du premier détonateur puisse entraîner par influence l'initiation du deuxième détonateur. There is described here a priming device whose security and arming device implements the solutions described by the patent FR2689972. It is of course possible to define a priming device according to the invention which implements a safety and arming device of different design. It suffices simply that this device comprises a percussion detonator which is integral with a rotor or a shutter, the first detonator being arranged facing the second detonator when the safety and arming device is in the armed position, in such a way that the initiation of the first detonator can influence the initiation of the second detonator by influence.

Claims (5)

REVENDICATIONS1- Dispositif d'amorçage (1) d'un projectile comportant un dispositif de sécurité et d'armement (3) ainsi qu'un premier détonateur (5) à initiation électrique qui est actionné par un module de mise à feu électronique (4), dispositif d'amorçage caractérisé en ce qu'il comporte un deuxième détonateur (7) qui est solidaire d'un rotor (6) ou volet du dispositif de sécurité et d'armement (3), le deuxième détonateur (7) étant un détonateur sensible au choc, le premier détonateur (5) étant disposé en regard du deuxième détonateur (7) lorsque le dispositif de sécurité et d'armement (3) se trouve en position armée, de telle façon que l'initiation du premier détonateur (5) puisse entraîner par influence l'initiation du deuxième détonateur (7). CLAIMS1- A priming device (1) for a projectile comprising a safety and arming device (3) and a first electric initiation detonator (5) which is actuated by an electronic firing module (4). ), priming device characterized in that it comprises a second detonator (7) which is secured to a rotor (6) or shutter of the safety and arming device (3), the second detonator (7) being a shock-sensitive detonator, the first detonator (5) being arranged facing the second detonator (7) when the security and arming device (3) is in the armed position, so that the initiation of the first detonator (5) may influence the initiation of the second detonator (7). 2- Dispositif d'amorçage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier détonateur (5) est séparé du dispositif de sécurité et d'armement (3) par une plaque (18) percée d'un trou (18a). 2- priming device according to claim 1, characterized in that the first detonator (5) is separated from the safety device and arming (3) by a plate (18) pierced with a hole (18a). 3- Dispositif d'amorçage selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que premier détonateur (5) est disposé suivant l'axe (16) du projectile. 3- priming device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the first detonator (5) is disposed along the axis (16) of the projectile. 4- Dispositif d'amorçage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier détonateur (5) est connecté à une carte électronique (21b) du module de mise à feu (4). 4- priming device according to claim 3, characterized in that the first detonator (5) is connected to an electronic card (21b) of the firing module (4). 5- Dispositif d'amorçage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la carte électronique (21b) porte une coupelle (22) entourant au moins en partie le premier détonateur (5), coupelle assurant un contact électrique entre la carte (21b) et le premier détonateur (5). 5-priming device according to claim 4, characterized in that the electronic card (21b) carries a cup (22) surrounding at least partly the first detonator (5), cup ensuring electrical contact between the card (21b) and the first detonator (5).