FR3130363A1 - Set separable by pyrotechnic cutting - Google Patents
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Abstract
Ensemble séparable par découpe pyrotechnique L’invention concerne un ensemble séparable par découpe pyrotechnique (1), comprenant une structure à découper (110), un élément de maintien (120) et un cordeau détonant (130), ledit ensemble (1) étant caractérisé en ce que le cordeau détonant (130) présente une section oblongue dont l’axe de symétrie de plus petite longueur (a) s’étend entre une première surface allongée (131) et une deuxième surface allongée (132) dudit cordeau détonant (130), le cordeau détonant (130) étant disposé dans une cavité formée entre la structure à découper (110) et l’élément de maintien (120) de sorte à ce que la première surface allongée (131) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec la structure à découper (110) et que la deuxième surface allongée (132) du cordeau détonant (130) soit maintenue en contact avec l’élément de maintien (120). Figure pour l’abrégé : Fig. 1The invention relates to a separable assembly by pyrotechnic cutting (1), comprising a structure to be cut (110), a holding element (120) and a detonating cord (130), said assembly (1) being characterized in that the detonating cord (130) has an oblong section whose axis of symmetry of shortest length (a) extends between a first elongated surface (131) and a second elongated surface (132) of said detonating cord (130 ), the detonating cord (130) being disposed in a cavity formed between the structure to be cut (110) and the holding element (120) so that the first elongated surface (131) of the detonating cord (130) is maintained in contact with the structure to be cut (110) and that the second elongated surface (132) of the detonating cord (130) is maintained in contact with the holding element (120). Figure for abstract: Fig. 1
Description
L’invention concerne les dispositifs pyrotechniques utilisés pour découper des structures, et notamment les cordeaux détonants de découpage.The invention relates to pyrotechnic devices used to cut structures, and in particular to detonating cutting cords.
Il est connu d’utiliser des dispositifs de rupture pyrotechnique pour découper une structure de façon irréversible, en un temps très bref et au moyen d’une commande à distance.It is known to use pyrotechnic rupture devices to cut a structure irreversibly, in a very short time and by means of a remote control.
Les cordeaux détonants destinés à la découpe de structures se présentent généralement sous la forme de charge creuse explosive diédrique recouverte, au moins dans leur partie creuse, d’un revêtement en métal ou d’un revêtement comprenant des particules métalliques. De tels cordeaux sont par exemple décrits dans les documents EP0263204 ou US2006201373A1.Detonating cords intended for cutting structures generally take the form of a hollow dihedral explosive charge covered, at least in their hollow part, with a metal coating or a coating comprising metal particles. Such cords are for example described in the documents EP0263204 or US2006201373A1.
Le revêtement est de forme diédrique, ce qui signifie que sa section transversale forme un V. La détonation de la substance explosive projette les deux faces du revêtement, c’est-à-dire les deux faces intérieures du dièdre, dans le plan de symétrie dudit revêtement où leur collision donne naissance à un jet métallique plan, en forme de lame, animé d'une grande vitesse. Lorsque le jet rencontre un matériau placé à proximité, il y creuse un sillon, ce qui entraîne la découpe. La pénétration du jet dans le matériau dépend de la distance d’écartement entre le cordeau détonant et le matériau à découper, distance dite de « stand off ». Par conséquent, une distance minimum de « recul » du cordeau détonant par rapport au matériau à découper est nécessaire.The liner is dihedral in shape, which means that its cross section forms a V. The detonation of the explosive substance projects the two faces of the liner, i.e. the two inner faces of the dihedral, in the plane of symmetry said coating where their collision gives rise to a plane metal jet, in the form of a blade, animated by a high speed. When the jet encounters nearby material, it digs a furrow there, resulting in the cut. The penetration of the jet into the material depends on the distance between the detonating cord and the material to be cut, the so-called “stand off” distance. Therefore, a minimum “recoil” distance of the detonating cord from the material to be cut is necessary.
Ces cordeaux détonants constitués d'une charge creuse avec un revêtement métallique sont très efficaces mais souffrent d'être relativement peu déformables, selon la proportion de particules métalliques présentes dans le revêtement. Ces cordeaux détonants ne sont donc pas adaptés pour la découpe de structures annulaires de faible diamètre, ou de toute autre structure imposant une courbure importante.These detonating cords consisting of a hollow charge with a metallic coating are very effective but suffer from being relatively undeformable, depending on the proportion of metallic particles present in the coating. These detonating cords are therefore not suitable for cutting annular structures of small diameter, or any other structure imposing a significant curvature.
Afin d’augmenter la souplesse du cordeau détonant, il est possible d’éviter l’utilisation de métal dans le revêtement en utilisant des charges explosives très denses pour obtenir un jet de puissance similaire, comme décrit dans le document WO2010040947A1. Toutefois, la forme diédrique encombrante du cordeau détonant et son épaisseur relativement élevée due à la nécessité de maintenir une distance minimale de « stand off » avec le matériau à découper limitent tout de même sa souplesse et ses possibilités d’intégration dans un système pyrotechnique. Ainsi, ces cordeaux détonants sont encombrants et difficiles à intégrer dans un système pyrotechnique, tout particulièrement lorsqu’il manque de l’espace pour les disposer à une distance suffisante de la cible.In order to increase the flexibility of the detonating cord, it is possible to avoid the use of metal in the coating by using very dense explosive charges to obtain a similar power jet, as described in the document WO2010040947A1. However, the cumbersome dihedral shape of the detonating cord and its relatively high thickness due to the need to maintain a minimum “stand off” distance with the material to be cut still limit its flexibility and its possibilities of integration into a pyrotechnic system. Thus, these detonating cords are bulky and difficult to integrate into a pyrotechnic system, especially when there is not enough space to place them at a sufficient distance from the target.
L’invention vise à éviter de tels inconvénients et propose à cet effet un ensemble séparable par découpe pyrotechnique, comprenant une structure à découper, un élément de maintien et un cordeau détonant comportant un mélange explosif entouré par une enveloppe, ledit ensemble étant caractérisé en ce que le cordeau détonant présente une section de forme oblongue dont l’axe de symétrie de plus petite longueur s’étend entre une première surface allongée et une deuxième surface allongée opposée à la première surface allongée dudit cordeau détonant, le cordeau détonant étant disposé dans une cavité formée entre la structure à découper et l’élément de maintien de sorte à ce que la première surface allongée du cordeau détonant soit maintenue en contact avec la structure à découper et que la deuxième surface allongée du cordeau détonant soit maintenue en contact avec l’élément de maintien.The invention aims to avoid such drawbacks and proposes for this purpose an assembly separable by pyrotechnic cutting, comprising a structure to be cut, a holding element and a detonating cord comprising an explosive mixture surrounded by an envelope, said assembly being characterized in that that the detonating cord has a section of oblong shape whose axis of symmetry of shortest length extends between a first elongated surface and a second elongated surface opposite the first elongated surface of said detonating cord, the detonating cord being arranged in a cavity formed between the structure to be cut and the holding member so that the first elongated surface of the detonating cord is maintained in contact with the structure to be cut and the second elongated surface of the detonating cord is maintained in contact with the holding element.
Lorsque le cordeau détonant est activé, une onde de choc se propage à très grande vitesse dans le cordeau détonant et provoque la rupture de la structure à découper. La rupture sera d’autant plus facilitée et importante que la surface au contact direct de la structure à découper est grande. Ainsi, du fait de la forme oblongue du cordeau et du maintien de l’une de ses surfaces allongées au contact intime de la structure à découper, on obtiendra une découpe performante dans la direction perpendiculaire à la surface allongée du cordeau, c’est-à-dire dans le sens de l’axe de symétrie de plus petite longueur du cordeau.When the detonating cord is activated, a shock wave propagates at very high speed in the detonating cord and causes the structure to be cut to break. Breaking will be all the more facilitated and important as the surface in direct contact with the structure to be cut is large. Thus, due to the oblong shape of the cord and the maintenance of one of its elongated surfaces in intimate contact with the structure to be cut, a high-performance cut will be obtained in the direction perpendicular to the elongated surface of the cord, i.e. that is to say in the direction of the axis of symmetry of shortest length of the cord.
Ainsi, la forme plate et les dimensions réduites du cordeau permettent de l’intégrer facilement à un dispositif, y compris dans le cas d’un dispositif annulaire de faible diamètre, tout en conservant une puissance de découpe importante. Comme la découpe de la structure ne s’effectue pas par projection d’un jet, qui nécessite une distance de recul, l’encombrement lié au dispositif pyrotechnique est faible. En outre, aucune fragilisation préalable de la structure à découper n’est nécessaire.Thus, the flat shape and the reduced dimensions of the cord allow it to be easily integrated into a device, including in the case of a small diameter annular device, while maintaining significant cutting power. As the cutting of the structure is not carried out by projection of a jet, which requires a recoil distance, the size associated with the pyrotechnic device is small. In addition, no prior embrittlement of the structure to be cut is necessary.
Selon une caractéristique particulière de l’invention, l’enveloppe du cordeau détonant est réalisée dans un métal dont le module d’Young est inférieur à 90 MPa.According to a particular characteristic of the invention, the casing of the detonating cord is made of a metal whose Young's modulus is less than 90 MPa.
Ainsi, l’enveloppe du cordeau détonant est plus souple et améliore encore la capacité du cordeau détonant à être courbée.This makes the detonating cord casing more flexible and further improves the ability of the detonating cord to bend.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’enveloppe du cordeau détonant est réalisée en aluminium.According to another particular characteristic of the invention, the casing of the detonating cord is made of aluminum.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, le mélange explosif comprend de l’octocire.According to another particular characteristic of the invention, the explosive mixture comprises octocire.
Ainsi, le mélange explosif comprend de l’octogène et de la cire.Thus, the explosive mixture includes octogen and wax.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’élément de maintien est réalisé dans le même matériau que la structure à découper.According to another particular characteristic of the invention, the holding element is made of the same material as the structure to be cut.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, l’épaisseur de l’élément de maintien correspond à entre 90% et 110% de l’épaisseur de la structure à découper dans le prolongement de l’axe de symétrie de plus petite longueur.According to another particular characteristic of the invention, the thickness of the holding element corresponds to between 90% and 110% of the thickness of the structure to be cut in the extension of the axis of symmetry of shortest length.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité appartenant à l’élément de maintien forment une surface dérivable en tout point.According to another particular characteristic of the invention, the walls of the cavity belonging to the holding element form a surface that can be derived at any point.
Ainsi, les parois de la cavité appartenant à l’élément de maintien ne sont pas soumises à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser ledit élément de maintien.Thus, the walls of the cavity belonging to the holding element are not subjected to excessive stress concentrations which could weaken said holding element.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité appartenant à la structure à découper forment une surface dérivable en tout point.According to another particular characteristic of the invention, the walls of the cavity belonging to the structure to be cut form a surface that can be derived at any point.
Ainsi, les parois de la cavité appartenant à la structure à découper ne sont pas soumises à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser ladite structure à découper.Thus, the walls of the cavity belonging to the structure to be cut are not subjected to excessive stress concentrations which could weaken said structure to be cut.
Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les parois de la cavité forment une surface dérivable en tout point.According to another particular characteristic of the invention, the walls of the cavity form a surface that can be derived at any point.
Ainsi, la totalité des parois de la cavité délimitée par la plaque de maintien et la structure à découper n’est pas soumise à des concentrations de contraintes trop importantes qui pourraient fragiliser l’ensemble, en particulier à la jonction entre la plaque de maintien et la structure à découper.Thus, all of the walls of the cavity delimited by the retaining plate and the structure to be cut are not subjected to excessive stress concentrations which could weaken the assembly, in particular at the junction between the retaining plate and the structure to be cut. the structure to be cut.
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