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Fusée électrique La présente invention a pour objet un perfectionnement de la fusée électrique à temps pour projectile définie dans le brevet principal.
La fusée électrique à temps pour projectile selon la présente invention comporte au moins un détonateur branché dans le circuit anodique d'au moins un tube à décharge gazeuse, muni de moyens de commande qui, considérés isolément, provoqueraient, après le départ du coup, la décharge du tube et la mise à feu du détonateur, après un temps déterminé et estimé à l'avance en fonction de la distance de l'objectif, et au moins une partie d'un dispositif correcteur sensible à la variation en fonction du temps d'une grandeur physique fonction de la distance séparant le projectile de l'objectif, et corrigeant le temps estimé à l'avance,
de manière à provoquer la mise à feu du détonateur lorsque la distance entre le projectile et l'objectif passe par une valeur optimum pour le résultat recherché, et est caractérisée en ce que lesdits moyens de commande sont agencés et réglés de façon telle que ledit temps estimé à l'avance ait, avant correction, une valeur qui, dans l'échelle des valeurs possibles pour celui-ci, se trouve sûrement d'un côté prédéterminé par rapport à la valeur du temps corrigé au bout duquel le détonateur sera mis à feu.
Le choix dudit côté conditionnera la nature du dispositif correcteur ou, en d'autres termes, cette nature différera selon que l'on choisit initialement ledit temps estimé à l'avance volontairement trop long (cas qui sera appelé tempage long dans la suite de l'exposé) ou trop court ( tempage court ).
Les dessins annexés représentent, à titre d'exemple, plusieurs formes de réalisation de l'invention. Les fig. 1 et 2, de ces dessins, représentent schématiquement deux formes, de réalisation de l'invention. Les fig. 3 et 4 sont des diagrammes illustrant le fonctionnement de deux formes de réalisation et montrant l'action des dispositifs correcteurs du retard de mise à feu.
La fig. 5 est un diagramme indiquant l'allure de deux tensions intervenant dans certaines formes de réalisation de l'invention.
Les fig. 6 et 7 sont les schémas de deux variantes du dispositif correcteur indiqué en 4 sur les fig. 1 et 2 et correspondant respectivement à des fonctionnements tels que ceux illustrés aux fig. 3 et 4.
La fig. 8 représente schématiquement une autre forme de réalisation de l'invention.
La fig. 9 est un diagramme illustrant le fonctionnement de la forme de réalisation schématisée sur la fig. 8.
Les fig. 10 et 11 sont les schémas de deux variantes du dispositif correcteur indiqué en 23 sur la fig. 8, et la fig. 12, enfin, représente la caractéristique polaire de sensibilité de récepteurs de rayonnement que comprennent les dispositifs correcteurs.
On a déjà rappelé dans le brevet principal la façon d'obtenir l'explosion. d'un détonateur électrique au bout d'un retard bien déterminé : à cet effet, le détonateur 6 (fig. 1 ou 2) est branché dans le circuit anodique .(ou cathodique) - d'un tube à décharge gazeuse 5 entre la grille et la cathode duquel est appliquée une tension V, progressivement croissante,
par exemple engendrée par la charge progressive d'un condensateur 2 alimenté à travers une résistance 3 par une source 1 délivrant une tension V de tempage initialement réglable, source qui peut être constituée par un condensateur chargé avant le départ du coup ;
d'ès que la tension: V, dépasse la tension d'allumage grille-cathode Va du
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tube 5, le condensateur 2 se décharge à travers ce tube et provoque l'explosione du détonateur 6.
On décrira successivement ci-après quatre formes de réalisation de l'invention, les deux premières correspondant au cas où le dispositif correcteur fournit une tension appliquée directement à la tension Vc (cas que l'on désignera par cas A dans la suite et qui est illustré par les fig. 1 à 7) et les deux autres correspondant au cas où le dispositif correcteur agit sur une tension différente de Vc (cas B, fig. 8 à 12).
Dans le cas A, le dispositif correcteur sera agencé de façon à engendrer - pour le tempage court , une tension négative VS (fig. 3) propre à se soustraire à la tension Vc et à maintenir la tension Vg appliquée à la grille du tube 5 en dessous de la valeur d'allumage Va jusqu'à l'instant où l'objectif parvient à la distance minimum du projectile, instant où cette tension négative tend à s'annuler brusquement et donc à faire monter la valeur de Vg au-dessus de Va ; - pour le tempage long , une impulsion positive VS (fig. 4) propre à s'ajouter brusquement à la tension Vc et à faire ainsi dépasser la valeur de Va à la tension Vg appliquée à la grille du tube 5.
Le dispositif correcteur utilisé dans le cas A est désigné d'une façon générale par 4 sur la fig. 1, où on l'a interposé entre le condensateur 2 et la grille du tube 5, d'une façon bien entendu purement illustrative, car on peut également le disposer dans le circuit cathodique (fig. 2), cas dans lequel le détonateur 6 branché en parallèle sur lui, doit posséder une forte résistance ohmique.
De même, le détonateur 6 pourrait se trouver dans le circuit anodique, comme montré en trait discontinu sur la fig. 1.
Le dispositif correcteur 4 comprend, d'une part, un appareil récepteur propre à capter un rayonnement émis directement ou indirectement par l'objectif, appareil présentant une caractéristique de sensibilité polaire orientée, et, d'autre part, des moyens propres à exploiter le phénomène engendré par l'appareil récepteur et à le faire agir de la façon désirée sur la susdite tension Vc.
L'appareil récepteur est choisi de façon qu'il élabore une tension U à partir du rayonnement reçu, tension qui passe par une valeur extrême lorsque l'objectif est à une distance minimum du projectile, ainsi qu'il a été précisé dans le brevet principal: cet appareil est par exemple constitué par une cellule 18 (fig. 6 et 7) sensible au rayonnement infrarouge, visible ou ultraviolet directement émis par l'objectif ou réfléchi par celui-ci.
Et les moyens d'exploitation dé cette tension sont constitués par un appareillage électronique connu (circuit différenciateur: résistance 19-con- densateur 20) capable de fournir une tension VS proportionnelle à la dérivée par rapport au temps de la tension U (fig. 5). Cette tension VS est - dans le cas du tempage court , soustraite directement à la tension Vc (voir schéma de la fig. 3), selon par exemple le montage de la fig. 6 ; - dans le cas du tempage long , ajoutée à la tension Vc (voir schéma de la fig. 4), de préférence par l'intermédiaire d'un transformateur d'impulsions 21 (fig. 7).
La source d'alimentation 22 du récepteur peut être indépendante, mais sera de préférence constituée par le condensateur 1.
Bien entendu, selon la polarité choisie pour cette source 22, on peut utiliser l'un ou l'autre des montages schématisés sur les fig. 6 et 7, pour obtenir une correction basée sur le principe de la fig. 3 ou sur celui de la fig. 4. Mais, on le voit sur ces dernières figures, il est avantageux que la tension VS soustraite (fig. 3) soit lentement variable et que la tension VS ajoutée (fig. 4) soit rapidement variable, ce qui explique le choix indiqué plus haut.
Dans le cas B, on dispose entre la grille du tube 5 et l'ensemble résistance 3 - condensateur 2 un second ensemble résistance 16 - condensateur 13 (fig. 8) de constante de temps très inférieure à celle du premier, de sorte que la charge du condensateur 13, lorsque les armatures de celui-ci ne sont pas court-circuitées, tend à s'égaler en un temps très bref à celle du condensateur 2.
Et c'est sur la tension Vb développée aux bornes de ce condensateur 13 que l'on fait agir le dispositif correcteur 23 de la façon suivante.
Comme on l'a déjà précisé dans le brevet principal, on conçoit que si l'on court-circuite momen- tanément, à l'aide d'un interrupteur, les deux arma- tures du condensateur 13, celui-ci va se décharger, puis tendra à se recharger jusqu'à une valeur voisine de celle du condensateur 2 à cet instant, dès que le court-circuit cesse. Si l'on actionne périodiquement l'interrupteur, la courbe représentant en fonction du temps les,
variations de la tension Vb prend l'allure à dents de scie indiquée sur la fig. 9.
Le dispositif correcteur diffère encore dans le cas B selon que le tempage est trop court ou trop long.
Dans le premier cas (tempage court) la mise à feu serait, sans correction, effectuée après un retard t1 (fig. 9) trop court. Mais si un objectif se trouve sensiblement dans la direction de propagation du projectile, le dispositif correcteur 23 commence à assurer le court-circuitage périodique susdit dès que le retard prend une certaine valeur t2 inférieure à t1,
ce qui donne à la tension appliquée sur la grille du tube 5 l'allure oscillante illustrée en Vb sur la fig. 9, et cette tension n'est autorisée à rejoindre la tension V, (et ainsi à dépasser la valeur d'amorçage V,), par suppression dudit court-circuitage_durant un temps suffisant,
qu'après un retard T supérieur à t1 et correspondant à la distance minimum objectif- projectile.
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Dans le deuxième cas (tempage long), la mise à feu serait, sans correction, effectuée après un retard ta (fig. 9) trop long :
à cet effet, par exemple, les oscillations de la tension Vb aux bornes du condensateur 13 sont engendrées automatiquement dès que la charge d'un condensateur approprié (chargé à partir du condensateur 1) est suffisante et la mise à feu interviendrait, s'il n'y avait pas de correction, au terme d'un retard t3 trop long correspondant à l'instant où la pointe de l'une des dents de scie représentatives de la tension Vb dépasse la valeur Va: ceci est possible, car la courbe Vd, lieu de ces pointes, a une allure légèrement croissante avec le temps, allure qui, pour un dispositif donné, ne dépend que de la tension de tempage V initialement choisie.
Mais la présence d'un objectif au voisinage du projectile fait intervenir un dispositif correcteur après le retard T correspondant à la distance minimum entre ces deux corps, en interrompant le susdit court-circuitage périodique du condensateur 13 un temps suffisant pour le laisser se charger au-delà de Va.
Il faut bien comprendre que dans le cas visé par le paragraphe précédent - le tempage, toujours trop long, est encore réglable en agissant sur la tension V de tempage susprécisée, et que l'effet pratique de ce réglage n'est plus de modifier directement la valeur de Vc (fig. 8) et donc celle d'un retard tel que t1, mais de modifier indirectement la valeur de Vd et donc celle d'un retard tel que t3 ; - le dispositif correcteur , ainsi qu'on le désigne généralement par 23 plus haut, comprend deux parties:
l'une, capable de former les oscillations Vb qui remplacent la tension Vc pour attaquer la grille du tube 5 quelles que soient les circonstances, partie qui n'a donc pas un rôle correcteur proprement dit, et l'autre, qui est la partie correctrice proprement dite, en ce sens qu'elle corrige le tempage en interrompant lesdites oscillations.
On va décrire successivement une forme de réalisation pour chacun de ces deux cas, à savoir tempage trop court et trop long, dans le cas B Le dispositif correcteur 23 est essentiellement constitué, pour chacune dé ces deux formes de réalisation, par un deuxième tube à décharge gazeuse 14 (fig. 10 et 11) sur la grille duquel est branché un circuit capable d'élaborer une tension périodiquement variable, les variations de cette tension étant contrôlées par un appareil récepteur 24.
Dans la première forme de réalisation (fig. 10, tempage court), le récepteur 24 est par exemple une antenne radar à caractéristique polaire directive alimentant l'émetteur d'un transistor 25 dont le collecteur est connecté à un circuit oscillant résistance 26 - condensateur 27, lui-même relié à la grille 15 du tube 14.
Le fonctionnement de ce dispositif a été décrit dans le brevet principal, où l'ensemble des éléments 24, 25, 26 et 27, qui n'était pas représenté, a été appelé circuit oscillant contrôlé par un appareil récepteur ; les variations de résistance dudit circuit en fonction de l'énergie des ondes reçues sont dues aux variations de la résistance du transistor 25 en fonction de l'énergie reçue par l'appareil 24 alimentant l'émetteur de ce transistor.
Dans la deuxième forme de réalisation (fig. 11, tempage long), un circuit oscillant résistance 28 condensateur 29 à constante de temps fixe se met à osciller dès que la charge du condensateur 29 (alimenté par le condensateur 1) est suffisante : ce circuit applique alors de la façon susdite des impulsions de déblocage sur la grille 15 du tube 14, ce qui décharge en partie le condensateur 29 périodiquement. L'appareil récepteur 24 est ici constitué par une cellule sensible aux rayonnements infrarouges ou autres émis directement ou indirectement par l'objectif ; cette cellule est aussi alimentée par le condensateur 1 et est montée en diviseur de tension avec une résistance 30 montée en parallèle, par l'intermédiaire d'un condensateur 31, sur une diode 32 branchée sur la cathode du tube 14.
Quand la distance objectif-projectile passe par un minimum, la résistance de la cellule 23 passe par une valeur extrême et le circuit différenciateur (30, 31) applique sur la cathode du tube 14 une impulsion du genre de celle figurée en traits interrompus sur la fig. 5. Ce phénomène augmente la tension appliquée sur ladite cathode, ce qui bloque le tube 14 pendant une durée suffisante pour permettre au condensateur 13 de se charger au-delà de la valeur d'allumage du tube 5, et donc de provoquer la décharge de celui-ci et la mise à feu désirée.
Il est à noter que les montages illustrant les cas A et surtout B présentent l'avantage important de permettre une réponse très sensible dé la commande du dispositif correcteur:
l'expérience a montré que l'explosion du projectile peut facilement être pro- duite quelques millisecondes seulement après que la distance entre objectif 'et projectile est passée par sa valeur minimum :
en; d'autres termes, pour une vitesse relative de l'ordre de 1000 mètres par seconde entre ces deux corps, la détonation peut se produire à quelques mètres seulement du point correspondant à leur proximité maximum, distance bien inférieure aux limites de tolérance admissibles pratiquement.
Bien entendu un très grand nombre de variantes pourraient être envisagées; c'est ainsi que l'ensemble des organes 24, 25 et 27 de la fig. 10 pourrait être remplacé par un condensateur variabl6 -sensible à la proximité de l'objectif et par exemple à base de sélémure de cadmium.
Il est à noter aussi que, dans .les dispositifs décrits en se référant aux fig. -9 à 11, il suffit que les paramètres électriques variables sensibles au rayonnement reçu subissent de faibles variations relatives (par exemple au plus de l'ordre du simple au double) pour rendre opérant le dispositif correo-
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Leur, ce qui permet de les utiliser avec efficacité même pour des rayonnements reçus très faibles.
Il doit être bien entendu que seuls les éléments électriques principaux des différents montages ont été décrits ci-dessus et que ceux-ci peuvent comporter tous moyens d'amplification, de réglage, de correction, etc., supplémentaires désirables. Les divers organes et circuits utilisés seront de préférence ceux présentant l'encombrement et le poids minima.
Les tubes à décharge gazeuse 5 et 14 sont de préférence du type à cathode froide, ce qui évite la nécessité de recourir à un système de chauffage de la cathode.
Au lieu d'être tangent en 33 (fig. 12) au plan perpendiculaire à la trajectoire 7 du projectile en ce point (comme décrit dans le brevet principal), le lobe 8 caractéristique de la réception des ondes sur le projectile pourrait affecter une autre forme, telle que celle 34 dessinée en traits interrompus sur la fig. 12 et tangente à un cône engendré par une génératrice 35 autour de l'axe 7 : l'annulation du rayonnement reçu et la commande du dispositif correcteur seraient alors obtenues un peu avant que la distance objectif-projectile passe par son minimum, ce qui peut être recherché pour certaines applications ;
ou bien encore ce lobe 8 pourrait avoir la forme de la surface de révolution engendrée autour de l'axe 7 de la trajectoire par une courbe ayant l'allure d'une oreille de lapin 36 qui ne serait pas disposée symétriquement par rapport à cet axe 7 ; ou il pourrait être orienté vers l'arrière du projectile.
Dans ces hypothèses, toutes les dispositions développées précédemment demeurent valables, à condition, bien entendu, de remplacer l'expression distance minimum entre objectif et projectile par distance optimum pour le résultat recherché.
Toutes les formes de réalisation décrites peuvent également être appliquées au cas, décrit dans le brevet principal, où le dispositif correcteur est monté en partie sur le projectile et en partie extérieurement à lui, la partie montée sur le projectile étant capable d'exploiter l'annulation de la réception d'un rayonnement sur ce projectile, en utilisant l'impulsion engendrée par différenciation d'une tension élaborée en fonction dudit rayonnement reçu.
On peut noter que l'extrême simplicité de la commande de l'explosion selon cette solution (simple interruption d'une émission engendrée à la base dé lancement) peut être mise à profit pour faire exploser à la fois plusieurs projectiles tirés simultanément.
Pour toutes les solutions, la source de tension choisie pourrait être autre qu'un condensateur 1 chargé se déchargeant dans un autre 2, mass cette dernière source est préférée car elle présente l'avantage de ne nécessiter aucun dispositif spécial pour assurer la sécurité de bouche, le condensateur 2 qui alimente la grille du tube 5 ne pouvant être chargé avant d'avoir atteint une distance supérieure à celle requise pour cette sécurité.
Bien entendu, les fusées décrites ci-dessus peuvent être munies de dispositifs permettant d'assurer l'explosion par percussion directe, par exemple par application brutale, à l'aide d'un interrupteur 37 (fig. 1) sensible à la percussion, de la tension d'un condensateur (1, 2 ou autre) sur la grille du tube 5. Un tel schéma peut être complété par un ensemble résistance 38 - condensateur 39 propre à assurer la sécurité de bouche, ce qui rend inefficace toute fermeture de l'interrupteur 37 tant que le projectile n'a pas parcouru une distance minimum.
Il est à noter que, dans les. fusées. pourvues de dispositifs sensibles à la percussion, il sera avantageux de prévoir des moyens correcteurs fonctionnant selon le principe du tempage long, afin de ne pas écarter les possibilités d'impact.
La fusée décrite peut être agencée de façon telle que la distance de sécurité de bouche soit de l'ordre de 30 à 100 mètres, que la percussion soit capable de mettre le projectile à feu dès qu'il a franchi cette distance, et que la correction puisse agir .sur le tem- page à partir d'une distance de l'ordre die 200 à 300 mètres.,
l'autodestruction du projectile étant automatique au bout du temps correspondant au tempage si aucun objectif ne s'est présenté dans le voisinage du projectile.
Les fusées d'écrites présentent de nombreux avan- tages par rapport à celles existant jusqu'à ce jour en particulier elles réunissent ceux des fusées, à temps (retard de mise à feu pratiquement indéréglable, sélection, possible d'un objectif déterminé)
et ceux des fusées de proximité (efficacité maximum de l'explosion), et, en outre, ceux des fusées à percusm lion simple.