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Info

Publication number: BE556229A
Authority: BE

Description


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   La présente invention vise des perfectionnements aux réacteurs à poudre pour projectiles auto-propulsés du genre roquette de combat, "bazooka" américain, etc. 



   Tous ces engins sont conçus d'une manière à porter une certaine charge utile, à laquelle on doit logiquement réserver la partie la plus grande possible du poids de projectile disponible. Aussi le poids des autres éléments du projectile en question et surtout celui de son réacteur doit être nécessairement réduit, ce qui conduit en général à limiter l'épaisseur de la paroi du réacteur à un stricte minimum. 

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   Toutefois ces désidérata fondamentaux se heurtent à d'autres conditions imposées à un projectile auto-propulsé notamment en ce qui concerne son comportement balistique. 



  Poussée et durée de combustion, par exemple, pour ne citer que les caractéristiques les plus marquées d'une roquette, sont proportionelles à la pression des gaz à l'intérieur du réacteur. Cette pression cependant, étant elle-mëme une fonction du volume disponible et de la température de réaction chimique, est limitée sensiblement en valeur absolue, si l'on ne veut pas risquer un endommagement voire la destruction complète du réacteur, dont les propriétés de résistance sont déjà affaiblies par les températures élevées en jeu. 



   Pour parer à ces inconvénients, c.à.d. pour reconcilier les exigences dans les différents domaines de la tactique, de la balistique et de la sécurité, on prévoit dans certains sur cas une couche d'isolant thermique ser les parois inté- rieures du réacteur et dans d'autres une soupape de sécurité, dirigée comme une tuyère normale vers l'arrière et s'ouvrant automatiquement dès que la pression des gaz de combustion s'approche d'une certaine valeur critique. Tandisqu'une telle protection thermique ne tient évidemment pas compte des pressions surélevées, l'introduction d'une soupape de sécurité présente de sérieux aléas au point de vue balisti- que, parcequ'au moment de son ouverture le projectile reçoit une impulsion additionelle et non prévue, suscep- tible de fausser la trajectoire. 



   Pour éviter ces inconvénients, l'invention préconise un dispositif très simple, qui peut être introduit dans n'importe quel réacteur à poudre. Ce dispositif comporte substantiellement un piston déplaçable en sens axial à l'intérieur du réacteur. Par ce déplacement, qui a lieu dès que la pression des gaz a atteint une valeur déterminée, le volume disponible pour la combustion de la poudre   augmente   de telle manière que la pression ne dépasse pas 

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 le seuil critique tout en restant bien uniforme en intensité pendant la période de travail. 



   L'invention pourra de toute façon être bien comprise à l'aide de la description qui suit et de dessins annexés, lesquels dessins et descriptions sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication. 



   La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un réacteur à poudre comportant le piston de sécurité, objet de l'invention. 



   La figure 2 est une vue partielle, également en coupe longitudinale du rebord dudit piston de sécurité. 



   Le réacteur (1) du type classique, qui est substan- tiellement une chambre à tuyère (2) pour la combustion d'une charge de poudre propulsive (3) dont l'allumage se fait d'une manière connue par un artifice (4), est cloisonné à une certaine hauteur par un piston de sécurité (5). Celui-ci est empêché de se déplacer en sens axial par sa colerette (6), qui est ou bien encastrée directement dans la paroi du réacteur (1) ou bien immobilisée en s'appuyant contre la face d'un épaulement (7). Dans la suite de la description on ne parlera que de cette dernière version, comportant un réacteur rétréci à l'intérieur sur une certaine hauteur par un épaulement sous forme d'escalier, quoique la première version reste aussi bien possible sans évidemment rien changer au principe du brevet. 



   Ledit épaulement (7), qui se prolonge à l'intérieur du réacteur (1), sert en outre comme logement du piston (5) qui est généralement cylindrique et alésé,. Il est en outre dimensionné de telle manière qu'il n'y ait que peu de jeu entre sa surface convexe extérieure et la surface concave intérieure de son logement. 



   Entre la face extérieure (7) de la base du piston et l'extrémité avant (8) de la chambre de combustion est aménagé un expace libre dans lequel le piston (5) peut 

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 coulisser, dès que la résistance due au frottement et à la colerette est surmontée par un effort supérieur. 



  Si le piston est suffisamment alésé à l'intérieur, on peut remplir ce creux, par l'artifice d'allumage (4) pouvur que la charge propulsive (3) soit initiée du côté frontal. Un tel agencemment présente l'avantage ultérieur que la déflagration du mélange allumant (4) fait dilater le piston (5) et que celui-ci est, par conséquent, étanche dès l'allumage. 



   Le rebord (9) à l'extrémité ouverte du piston (5) - représenté avec la colerette (6) en vue partielle par la figure 2 - est constitué de telle manière qu'un effort exercé en sens axial sur ladite colerette, effort évidemment possible uniquement dans la direction tuyère-piston, se traduise toujours dans un effort de cisaillement agissant dans la section critique de la colerette (6), marquée en pointillés au dessin 2. 



  Pour éviter donc que la colerette ne soit pas déformée par pliage il est indispensable que le rebord (9) ait une certaine hauteur minimum calculée convenablement à partir de la colerette, en tenant compte des forces en jeu. 



   L'épaisseur de la colerette dépend également de l'effort qui doit provoquer sa rupture. Vu qu'une pression surélevée et dirigée vers la face intérieure du cylindre creux ne peut entraîner qu'un cisaillement de la colerette, celle-ci est alors arrachée quasi instantannément du piston creux. 



   Le dispositif de sécurité de pression fonctionne de la façon suivante : Tant que - pendant la période de travail - la pression des gaz de combustion à l'intérieur de réacteur se tient à une certaine valeur prédéterminée en fonction du comportement balistique de la roquette d'une part et d'un coefficient de sécu- rité suffisant pour la résistance des parois du 

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 réacteur d'autre part, le piston reste fermement immo- bilisé, parceque cette pression du régime normal ne suffit pas de briser la résistance opposée par la colerette (6) et par le piston proprement dit serré dans son logement par la pression radiale. Le volume intérieur de la chambre de combustion est alors compris entre les plans A-A et B-B (voir fig. 1). 



   Dès que la pression de travail dépasse la valeur imposée et dès qu'il y a donc danger d'un éclatement du réacteur, la colerette (6) est cisaillée et le piston recule dans l'espace libre, contre les efforts de frotte- ment opposés à son déplacement, pour s'arrêter   soit.à   un point où la pression de combustion, remaniée par l'agrandissement de la chambre de combustion, équilibre la résistance du frottement, soit - au plus tard - à l'extrémité avant (8) de la chambre de combustion. Le volume disponible pour l'établissement de la pression de combustion se trouve alors entre le plan A-A et B'-B', ce qui correspond à une augmentation sensible par rapport au volume original.

   Selon les lois fondamentales de la mécanique, cette augmentation entraîne une chute en pression et une pression surélevée peut ainsi être ramenée à un niveau raisonable. 



   L'exécution décrite ne présente évidemment aucun caractère limitatif et l'on pourrait réaliser surtout la façon de fixation du piston de sécurité à l'intérieur du réacteur de n'importe quelle autre façon convenable, pour autant que le mode de la réduction d'une pression surélevée par un piston à frottement dur et à colerette arrachable par cisaillement soit respecté.

Claims

Revendications Réacteur à poudre .perfectionné pour projectiles auto- propulsés, caractérisé en ce que sa chambre de com- bustion est cloisonné par un piston de telle manière, que la charge de poudre propulsive se trouve entre la tuyère du réacteur et 1'extrémité-arrière dudit piston, lequel - dès que la pression des gaz de combustion a atteint une valeur prédéterminée - se déplace en sens axial, augmente le volume disponible pour l'établisse- ment de ladite pression et la ramène à un niveau plus bas.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit piston est alésé à l'intérieur et rempli d'un artifice d'allumage pyrotechnique dont la déflagra- tion au départ du coup fait dilater ledit piston en sens radial.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon la revendicàtion 1, caractérisé en ce que ledit piston est constitué d'un bouchon plein.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit piston est muni d'une colerette qui est encastrée dans la paroi intérieure de la chambre de combustion du réacteur.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite colerette s'appuie contre un épaulement à l'intérieur du réacteur et que la prolongation dudit épaulement sert comme logement et guidage dudit piston.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le jeu entre les parois extérieures du piston et les parois intérieures de son logement est tellement reduit, que - dès que la déflagration <Desc/Clms Page number 7> de la charge allumante, montée dans son alésage, est terminée et dàs que la combustion de la charge propul- sive commence - le piston est serré dans son logement.

Réacteur à pudre perfectionné pour pro-jectiles auto- propulsés, selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le rebord dudit piston, qui est calculé à partir de la colerette, a une hauteur telle qu'un effort, excercé sur ladite oolerette en sens axial et en direction tuyère-piston, se traduise dans un effort de cisaillement agissant dans la section critique de la côlerette.

Réacteur à poudre perfectionné'pour projectiles auto- propulsés, selon les revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre son extrémité-avant et la face extérieure de la base dudit piston se trouve un espace libre pour la course dudit piston, dans lequel celui-ci peut reculer dès que les forces assurant sa fixation sont surmontés par des effort supérieurs engendrés par une pression de combustion surélevée.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladit colerette, la hauteur dudit rebord et la course et le dimensionne- ment dudit piston sont une fonction des forces mises en jeu, à l'intérieur du réacteur, par la combustion de la charge propulsive.

Réacteur à poudre perfectionné pour projectiles auto- propulsés, substantiellement tel comme décrit précé- demment et illustré aux dessins annexés.