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L'invention a pour objet un réacteur perfectionné pour projectiles auto-propulsés du genre roquette et notamment pour ceux véhiculant une charge utile soit offen- sive, soit de signalisation, soit autre sur une distance relativement courte mais avec une précision de tir très élevée.
Comme il est bien connu, un tel engin évolue sous l'impulsion d'un jet de gaz incandescents, lesquels, en- gendrés dans le réacteur par la combustion d'une poudre, y établissent une certaine pression et s'échappent par une tuyère à une vitesse étant notamment fonction de cette pression. Dans la conception de l'ensemble on détermine
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donc la configuration et les dimensions des différents éléments, comme chambre de combustion, tuyère, charge de poudre etc. en tenant compte des exigences balistiques et logistiques visant certaines caractéristiques de la munition, comme portée, poids, charge utile et autres.
Toutefois de très grandes difficultés subsistent à cause de l'écart des vitesses de combustion aux températures extrèmes, disparité assez marquée dans certaines poudres actuelles. Une roquette qui, à des températures normales (p.ex. +20 C), conctionne comme prévu lors de sa mise au point, subit une impulsion différente quand elle est tirée à p.ex. +50 C, parce que la poudre engendre alors non seulement une pression plus élevée pendant un temps plus court, mais son produit pression-temps monte aussi étant donné le potentiel énergétique élevé d'une poudre chaude par rapport à une poudre froide.
Pour rendre une roquette utilisable à toutes les températures possibles, règle classique dans le domaine de la munition, on a proposé de faire varier, d'une manière automatique et en fonction de la température ambiante, la configuration de la tuyère, en créant p.ex. des venturis à ' col variable. Une telle solution toutefois est prohibitive dès qu'il s'agit de projectiles relativement petits, simples et dont question ci-dessus, parcequ' elle s'avère alors trop aléatoire et compliquée. D'autres ont suggéré une. adaptation précise du nombre des brins de poudre aux conditions de température, ce qui serait extrêmement penible, parce qu'on devrait chaque fois procéder à un démontage partiel de la munition avant le tir.
Encore d'autres préconisent une paillette de fermeture dans la tuyère, élément obturateur qui cède à une pression déterminée et régulariserait ainsi au moins la pression de départ. Mais une telle fermeture momantanée serait paradoxe pour les tirs à température élevée, où elle causerait des pointes de pression initiale trop accentuées.
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L'invention, par contre, prévoit un dispositif obturateur permettant de régulariser les impulsions du projectile aux températures extrêmes, parceque, rapporté au convergent et faisant saillie dans le col de la tuyère, il s'efface à des températures basses sous une pression plus haute qu'aux températures élevées. L'écoulement des gaz à froid ne peut donc avoir lieu qu'après établissement d'une pression substantielle ainsi qu'après un allumage parfait et un préchauffage de la poudre propulsive, fleg- matisée par la basse température, tandisque l'écoulement des gaz d'une poudre plus vive, parce que brûlant à chaud, commence déjà à une pression faible, pour éviter des pointes trop accentuées.
L'invention est réalisée moyennant un obturateur en matière thermoplastique dont la résistance mécanique varie' sensiblement en fonction de la température ambiante. Cet obturateur ayant essentiellement la forme d'un bouchon cylindrique, introduit dans le col de la tuyère, est muni d'une colerette, bride ou simple évasement qui bute contre le convergent de la tuyère et qui, à chaud, fléchit facile- ment parceque plastifié, mais qui, à froid, parceque durci, résiste d'une manière telle qu'il doit être cisaillé ou presque par un effort supérieur.
L'invention sera de toute manière bien comprise à l'aide de la description et des illustrations qui vont suivre et n'ont été établies, bien entendu, qu'à titre d'exemple, sans présenter aucun caractère limitatif soit en ce qui concerne la matière dont l'objet de l'invention est constitué, soit en ce qui a trait à son application dans le domaine des roquettes.
La fig. I est un diagramme schématisé montrant 4 courbes de pressions engendrées à l'intérieur d'un réacteur de roquette en fonction du temps de combustion.
La fig. II est une vue schématisée et partielle, en coupe longitudinale, d'un réacteur comportant l'obturateur,
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objet de l'invention.
On se rapport d'abord à la fig. II, où l'obturateur (1), essentiellement sous forme de bouchon cylindrique, est rapporté à la partie convergente d'un réacteur (2) à l'intérieur duquel la charge propulsive (3) est consommée par combustion. Avec sa partie cylindrique, l'obturateur fait saillie dans le col de la tuyère (4) qu'il ferme ainsi hermétiquement pour un' temps donné, assurant momentanément un régime de vase clos et facilitant¯un allumage parfait de la poudre.
L'obturateur peut être conçu, en outre, d'une façon telle qu'il fasse partie d'un système d'allumage; il peut - porter notamment une amorce ou être adapté-; au passage des câbles d'ignition électrique (5). A son extrémité avant, c.à.d. du côté de la charge de poudre, l'obturateur présente la forme d'une buselure évasée, l'évasement épousant la configuration du convergent de la tuyère. Toutefois cette partie de l'obturateur peut être aussi bien réalisée sous forme d'une bride ou d'une colerette qui vient de buter alors, à une certaine hauteur, contre ledit convergent.
Vu que l'obturateur (1) est constitué - selon l'invention - d'une matière thermoplastique, qui a été choisie selon son degré de sensibilité thermique, p.ex. de polychlorure de vinyle (PVO), la résistance mécanique de l'évasement, de la bride ou de la colerette varie avec la température ambiante et tombe dès que cette température et celle de la poudre montent, p.ex. à +50 C. Dans ce cas, il y a éjection déjà sous une pression faible, l'obturateur étant plastifié et déformé par retreint. L'écoulement des gaz d'une poudre chaude - et pour cela très vivace - commence ainsi très tôt et l'obturateur joue le rôle d'une soupape de sécurité préventive. La courbe de la pression sur le temps correspond alors à la courbe (A) de la fig. I, la pression de départ (a) se situant p.ex. à 100 kg/cm2.
On a tracé en pointillés la courbe correspondante (A')
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indiquant l'allure que la pression aurait prise si un obturateur, rigide en permanence, avait cèdé à une pression de départ unique pour toute la gamme de températures, p. ex. à une pression (b) de 150 kg/cm2. On aurait eu dans ce cas une pointe de pression plus accentuée et un temps de com- bustion plus courte, tA' étant inférieure à tA.
A des basses températures, par contre, comme p. ex. à -3000, la matière dont l'obturateur est constituée sera tellement durcie que toute déformation par pliage est exclue.
Toutefois sous uné pression suffisamment élevée et en tout cas supérieure à la pression (a), l'évasement, la bride ou la colerette de fixation seront cisaillées et l'obturateur' éjecté ensuite. Pour assurer un cisaillement régulier on peut, en outre, prévoir des entailles, encoches, rainures, etc. selon les lignes I-I' et II-II' de la fig. II. L'allure de la courbe suit maintenant la ligne B, l'ouverture de la tuyère se situant à une pression (c) de p. ex. @00 kg/cm2.
Si l'ouverture s'était opérée déjà à la pression standarde (b),la courbe B', caractérisée par des pressions maxima sensiblement inférieures et des durées de combustion plus longues, en aurait été le résultat.
L'introduction de l'obturateur selon l'invention assure donc un rapprochement marqué des paramètres importants en balistique intérieure, comme des pressions maxima, des durées et des vitesses de la combustion et avec cela une régularisation de la vitesse initiale et de l'impulsion du projectile, valeurs de tout premier ordre en balistique extérieure, parceque déterminant la précision du tir. On voit directement sur la diagramme de la fig. I que l'écart T(T = tB - tA) est inférieur à l'écart T' (T' =tB'è tA').