EP0149380A1 - Dispositif modulaire pour le chargement de cartouches à bord d'aéronefs - Google Patents

Dispositif modulaire pour le chargement de cartouches à bord d'aéronefs Download PDF

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EP0149380A1
EP0149380A1 EP84402509A EP84402509A EP0149380A1 EP 0149380 A1 EP0149380 A1 EP 0149380A1 EP 84402509 A EP84402509 A EP 84402509A EP 84402509 A EP84402509 A EP 84402509A EP 0149380 A1 EP0149380 A1 EP 0149380A1
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cartridges
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cartridge
envelope body
pins
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Didier Duclos
Pierre Coutin
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R Alkan et Cie
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R Alkan et Cie
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B4/00—Fireworks, i.e. pyrotechnic devices for amusement, display, illumination or signal purposes
    • F42B4/24—Fireworks, i.e. pyrotechnic devices for amusement, display, illumination or signal purposes characterised by having plural successively-ignited charges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B5/00—Cartridge ammunition, e.g. separately-loaded propellant charges
    • F42B5/02—Cartridges, i.e. cases with charge and missile
    • F42B5/145—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances
    • F42B5/15—Cartridges, i.e. cases with charge and missile for dispensing gases, vapours, powders, particles or chemically-reactive substances for creating a screening or decoy effect, e.g. using radar chaff or infrared material

Definitions

  • cartridges are used in aviation, such as illuminating cartridges, explosive cartridges, decoy launchers. They are generally of cylindrical shape and of different dimensions, according to their use and their power.
  • the present invention relates more particularly to decoy launchers, the payloads of which are intended for jamming radars or other detection means.
  • payloads are of various natures and can be, for example, either metallized glass flakes serving as a radar reflector, or pyrotechnic devices which burn by emitting infrared radiation.
  • the equipment of an aircraft generally comprises a device capable of receiving a sufficient number of cartridges.
  • This device is rechargeable on the ground by replacing the empty sockets with new cartridges.
  • This technique based on the use of independent cartridges, has the disadvantage of requiring significant handling time for loading the carrying device.
  • chargers In order to reduce this downtime, chargers have already been produced comprising a certain number of cartridges. These magazines can be filled beforehand by the gunsmith personnel. They are re-used after use. Their repeated use, and the resulting handling make them relatively rustic and heavy.
  • the present invention combines the advantages of the previous techniques while retaining the use of independent cartridges, but by making them capable of being assembled in the form of multi-charge loading modules of low weight compared to the chargers.
  • classics These modules also include a printed electrical firing circuit, allowing binary coding for electronic identification of the nature of the payload mounted in the cartridges.
  • the cartridges include a safety device, the modules in question are provided to implement these safety features.
  • FIG. 1 there is shown at 1 the cylindrical cartridge, at 2 its base on which one or more firing primers 3 are fixed.
  • Two threaded holes 4 make it possible to secure, using two screws 10, the cartridge with the support 9 serving as a support plate for shooting (FIG. 2).
  • a wolf toothed rotary member 45 allows the actuation of the internal security of the cartridge.
  • the cartridge is found at 1, at 9 the support plate, at 10 the two fixing screws corresponding to the threaded holes 4 (FIG. 1), at 5 the printed circuit for the electrical supply of the cartridges, 6 an insulating plate separating the printed circuit from the cartridge bases, at 7 a pin welded on the printed circuit directly above each primer, at 8 the hole made in the insulating plate 6 for the passage of the pin, at 12 a recess allowing the deflection of the pin 7.
  • FIG. 3 there is shown at 11 a cutout of the printed circuit 5 in the form of a tongue, on which the pin 7 is located. This is therefore located on an elastic part and its contact with the primer 3 is provided by the stiffness of the tongue.
  • FIG 4 there are shown examples of arrangement of cartridges constituting different modules.
  • a thin wall enveloping all of the cartridges, a wall integral with the insulating part 6 so as to form a part in the form of a rectangular box also comprising an internal partition 14, which locates and specifies the housing of the cartridges.
  • FIGS. 5 and 6 there is shown at 15 the power connector (s) to which the pins 7 are connected, at 16 the threaded studs for fixing the module to the carrying device linked to the aircraft and in 19 an element containing coded connections (FIG. 5 represents a module with two rows of cartridges).
  • the connector 15 may include terminals reserved for additional traces of the printed circuit 5 intended to ensure the desired coding.
  • the fact of covering the support 18 with an element 19 in which the plugs are connected together according to a binary code related to the loading of the module cartridges makes it possible, via the connectors 15, to inform the electronic control equipment which is not the subject of the present invention.
  • a method of fastening the module to the aircraft carrying device can use the bayonets 17, shown in Figure 5. This process is the subject of a separate patent application.
  • FIG. 7 there is shown at 18 a standard integrated circuit support in connection with the printed circuit.
  • This support can be capped by an element 19 (FIG. 5) ensuring coding corresponding to the nature of the charges that the module comprises, as will be explained below.
  • FIG 8 there is shown the cartridge security mechanism with at 9 the support plate hollowed out so as to contain a flat electric motor 20 intended to drive an endless via 21 rotating in bearings 22 to train its around a toothed wheel 23.
  • a connecting rod 24 is articulated at 25 on the wheel 23 and at 26 on a crank pin 27 itself pivoting on a fixed axis 28.
  • crank pins 29-30-31 pivot respectively on the fixed axes 32-33-34.
  • a connecting rod 35 connects the crank pins 29-30-27 and 31 by the joints 36, 37, 38, 39.
  • Each crankpin causes in its rotation a wolf tooth prick, such as 40 ( Figures 9 and 10), the removal of which is made possible against the spring 41.
  • the rotation of the wheel 23 is always carried out in the same direction, causing the alternative play between the two extreme positions of the crank pins 27, 29, 30 and 31.
  • the stopping in these extreme positions is obtained by cutting off the power supply caused by the action of a cam 42, integral with the wheel 23 on the blade 43 controlling a switch 44.
  • FIG. 11 shows a commonly used electrical control diagram which can be used for restarting the engine 20 after the engine has stopped by the action of the cam 42 on the switch 44.
  • a push button 51 excites a self-supplying relay 52 which then ensures the tensioning of the motor 20 by the terminals 53 by closing the movable contact 54 of this relay 52.
  • the starting of the motor drives the cam 22 which releases the switch 44 by allowing it to exit te that the action on the push button 51 can be relatively brief.
  • the assembly indicated above, applied to a group of cartridges, makes it possible to constitute a compact block called module, whose interest lies in the small size of the constituent elements other than the cartridges themselves.
  • the ratio between the volume of the payload and the total volume is thereby increased. It is the same for the weight ratio.
  • the size and weight characteristics of a module thus designed can be further improved by the use of cartridges with a square or rectangular section thanks to the better filling factor which results therefrom.
  • the possibility of making the elements 6, 13 and 14 in one piece means that this piece can advantageously be obtained in plastic material injected into a mold, which improves the rigidity of the assembly and d 'lower its cost price.
  • This technique does not exclude other methods; assembly of elements in thin sheet metal for example.
  • the module thus designed is capable of receiving cartridges whose characteristics of geometric interfaces are defined, but whose payload can be of various natures.
  • binary coding has been carried out using the printed circuit and the connector 15.
  • the pins used for this purpose are arranged in pairs. State 1 corresponds to the link between two pins of a pair and state 0 to the absence of link.
  • the assembly provided provides the electronic take-off system with the identification of the module.
  • the desired coding can be obtained directly by shorting the relevant pins of the connector, or by adding additional traces to the printed circuit.
  • a standard integrated circuit support 18 is provided on the printed circuit (FIG. 7).
  • the coding part 19 ( Figures 7 and 5) becomes independent. It is easily reported, manually, on the whole.
  • Energizing the motor 20 by acting on the push button 51 makes it possible to remove or replace the security of each cartridge. Safety is removed when the cartridges are fired by the rotation of the crank pins 27, 29, 30 and 31 between the extreme positions A and B whose angular deviation is approximately 90 °. This security is reset after firing, particularly if all of the cartridges have not been fired, by a new supply to the motor 20 which returns the crank pins to the initial position A.
  • the rotary wolf tooth member 45 ( Figure 1) of the cartridge has a small central bore into which the centering pin 46 ( Figure 10) is introduced provided on each wolf tooth clabot of the control device to ensure coincidence of the axes.

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Abstract

L'invention a pour objet un dispositif modulaire équipé de cartouches pyrotechniques à amorce électrique, caractérisé par la combinaison d'éléments de faible volume et de faible poids comportant un corps enveloppe renfermant les cartouches 1 dont les culots portent les amorces de mise à feu et se fixent à une plaque d'appui 9 avec interposition, entre la plaque d'appui 9 et une plaque isolante 6, d'un circuit imprimé 5 comportant des zones élastiques sur lesquelles sont fixés les picots 7 de mise à feu des amorces.

Description

  • On utilise en aviation différentes sortes de cartouches, telles que les cartouches éclairantes, les cartouches explosives, les cartouches lance-leurres. Elles sont généralement de forme cylindrique et de dimensions différentes, selon leur emploi et leur puissance.
  • La présente invention est plus particulièrement relative aux cartouches lance-leurres, dont les charges utiles sont destinées au brouillage des radars ou autres moyens de détection.
  • Les techniques les plus connues et les plus couramment utilisées actuellement reposent sur l'éjection en séquence de projectiles qui libèrent leur charge utile le plus près possible de l'aéronef qui les a éjectés. Ces charges utiles sont de diverses natures et peuvent être, par exemple, soit des paillettes de verre métallisées servant de réflecteur radar, soit des artifices pyrotechniques qui brûlent en émettant un rayonnement infra-rouge.
  • Ces charges sont enfermées dans une douille qui assure leur protection et qui comporte à sa base l'amorce de mise à feu électrique d'un impulseur pyrotechnique capable d'éjecter la charge utile à une vitesse et à une distance prédéterminées.Etant donné la diversité des chargements possibles, on comprend l'intérêt de pouvoir identifier de façon précise, avant l'éjection, la nature de la charge utile montée dans les cartouches comme il sera expliqué plus loin.
  • L'équipement d'un aéronef comprend en général un dispositif capable de recevoir un nombre suffisant de cartouches. Ce dispositif est rechargeable au sol par remplacement des douilles vides par de nouvelles cartouches. Cette technique,basée sur l'utilisation de cartouches indépendantes, présente l'inconvénient de nécessiter un temps important de manipulation pour le chargement du dispositif d'emport.
  • Afin de réduire ce temps d'immobilisation, on a déjà réalisé des chargeurs comportant un certain nombre de cartouches. Ces chargeurs peuvent être garnis préalablement par le personnel armurier. Ils sont réemployés après utilisation. Leur utilisation répétée, et la manipulation qui en résulte font qù'ils sont relativement rustiques et lourds.
  • Dans certaines applications récentes, les cartouches indépendantes ont été remplacées par des modules de chargement, renfermant chacun plusieurs charges. Ces nouveaux modules se comportent comme une cartouche multiple. Ils réduisent le temps de mise en place, mais le remplacement d'une charge défectueuse ou d'une charge déjà tirée est par contre très délicat, et ne peut se faire pratiquement qu'en usine. Etant donné que le nombre de charges actives du dispositif est limité, la nécessité d'obtenir une efficacité maximale fait qu'un module devient pratiquement inutilisable s'il est incomplet, soit que l'une des charges est défectueuse par défaut de fabrication, soit même qu'elle ait été tirée lors d'un vol précédent. Il en résulte un coût d'exploitation très élevé.
  • La présente invention allie les avantages des techniques précédentes en conservant l'utilisation de cartouches indépendantes, mais en les rendant capables d'être assemblées sous forme de modules de chargement multicharges de faible poids par rapport aux chargeurs classiques. Ces modules comportent en outre un circuit de mise à feu électrique imprimé, permettant par un codage binaire l'identification électronique de la nature de la charge utile montée dans les cartouches. Lorsque les cartouches comportent un dispositif de sécurité, les modules en question sont prévus pour mettre en oeuvre ces sécurités.
  • Il résulte de ces dispositions une gradde facilité et souplesse d'emploi du dispositif.
  • On précisera ci-après une forme d'exécution du dispositif proposé, en référence au dessin schématique annexé dans lequel :
    • la figure 1 est une vue en perspective de la cartouche spécialement équipée ;
    • la figure 2 représente le dispositif de mise à feu électrique d'une cartouche ;
    • la figure 3 montre la découpe du circuit imprimé au droit du picot d'alimentation électrique d'une cartouche ;
    • la figure 4 représente des exemples de groupage de cartouches constituant des modules de chargement ;
    • les figures 5, 6 et 7 sont des vues en perspective d'un module de chargement montrant schématiquement son équipement extérieur ;
    • la figure 8 est une vue en plan du mécanisme de commande de la sécurité des cartouches ;
    • la figure 9 est une coupe longitudinale du mécanisme de commande de la sécurité des cartouches ;
    • la figure 10 est une vue en perspective montrant le détail du système d'entrainement à échappement de la sécurité des cartouches ; et
    • la figure 11 est un schéma montrant la commande électrique extérieure pour la remise en marche du moteur de commande du mécanisme de la sécurité des cartouches repré- senté sur la figure 8.
  • Sur la figure 1, on a représenté en 1 la cartouche cylindrique, en 2 son culot sur lequel une ou plusieurs amorces de mise à feu 3 sont fixées. Deux trous filetés 4 permettent de solidariser, à l'aide de deux vis 10, la cartouche avec le support 9 servant de plaque d'appui pour le tir (figure 2). Un organe rotatif à dents de loup 45 permet l'actionnement de la sécurité interne éventuelle de la cartouche.
  • Sur la figure 2, on retrouve en 1 la cartouche, en 9 la plaque d'appui, en 10 les deux vis de fixation correspondant aux trous filetés 4 (figure 1), en 5 le circuit imprimé d'alimentation électrique des cartouches, en 6 une plaque isolante séparant le circuit imprimé des culots des cartouches, en 7 un picot soudé sur le circuit imprimé à l'aplomb de chaque amorce, en 8 le trou pratiqué dans la plaque isolante 6 pour le passage du picot, en 12 un embrèvement permettant le débattement du picot 7.
  • Sur la figure 3, on a représenté en 11 une découpe du circuit imprimé 5 en forme de languette, sur laquelle se trouve le picot 7. Celui-ci se trouve de ce fait sur une partie élastique et son contact avec l'amorce 3 est assuré par la raideur de la languette.
  • Sur la figure 4, on a représenté des exemples d'arrangement de cartouches constituant différents modules. En 13 est schématisée une paroi mince enveloppant l'ensemble des cartouches, paroi solidaire de la partie isolante 6 de façon à former une pièce en forme de boite parallélépipédique comportant également un cloisonnage interne 14, qui situe et précise le logement des cartouches.
  • Sur les figures 5 et 6, on a représenté en 15 le ou les connecteurs d'alimentation auxquels sont reliés les picots 7, en 16 les goujons filetés de fixation du.--module sur le dispositif d'emport lié à l'avion et en 19 un élément renfermant des connexions codées (la figure 5 représente un module à deux rangées de cartouches). Le connecteur 15 peut comprendre des bornes réservées à des traces supplémentaires du circuit imprimé 5 destinées à assurer la codification désirée. Le fait de coiffer le support 18 par un élément 19 dans lequel les fiches sont connectées entre elles selon un code binaire en rapport avec le chargement des cartouches du module permet, par l'intermédiaire des connecteurs 15, de renseigner l'équipement électronique de commande qui ne fait pas l'objet de la présente invention.
  • Un procédé de fixation rapide du module sur le dispositif d'emport de l'avion peut utiliser les baïonnettes 17, indiquées figure 5. Ce procédé fait l'objet d'une demande de brevet séparée.
  • Sur la figure 7. on a représenté en 18 un support standard de circuit intégré en liaison avec le circuit imprimé. Ce support peut être coiffé par un élément 19 (figure 5) assurant un codage correspondant à la nature des charges que comporte le module, comme on l'expliquera plus loin.
  • Sur la figure 8, on a représenté le mécanisme de la sécurité des cartouches avec en 9 la plaque d'appui creusée de façon à contenir un moteur électrique plat 20 destiné à entrainer une via sans fin 21 tournant dans des paliers 22 pour entrainer à son tour une roue dentée 23. Une bielle 24 est articulée en 25 sur la roue 23 et en 26 sur un maneton 27 pivotant lui-même sur un axe fixe 28.
  • Trois autres manetons 29-30-31 pivotent respectivement sur les axes fixes 32-33-34. Une bielle 35 relie les manetons 29-30-27 et 31 par les articulations 36, 37, 38, 39.
  • Chaque maneton entraine dans sa rotation un clabot à dents de loup, tel que 40 (figures 9 et 10),dont le retrait est rendu possible contre le ressort 41. La rotation de la roue 23 s'effectue toujours dans le même sens, provoquant l'ébat alternatif entre les deux positions extrêmes des manetons 27, 29, 30 et 31. L'arrêt dans ces positions extrêmes est obtenu par la coupure de l'alimentation provoquée par l'action d'une came 42, solidaire de la roue 23 sur la lame 43 commandant un interrupteur 44. La figure 11 montre un schéma de commande électrique couramment employé pouvant servir pour la remise en route du moteur 20 après l'arrêt de ce moteur par l'action de la came 42 sur l'interrupteur 44. Un bouton poussoir 51 excite un relais à auto-alimentation 52 qui assure alors la mise en tension du moteur 20 par les bornes 53 grâce à la fermeture du contact mobile 54 de ce relais 52. La mise en marche du moteur entraine la came 22 qui libère l'interrupteur 44 en permettant sa fermeture de sorte que l'action sur le bouton poussoir 51 peut être relativement brève.
  • L'assemblage ci-dessus indiqué, appliqué à un groupe de cartouches, permet de constituer un bloc compact dit module, dont l'intérêt réside dans le faible encombrement des éléments constitutifs autres que les cartouches elles-mêmes. Le rapport entre le volume de la charge utile et le volume total s'en trouve augmenté. Il en est de même pour le rapport des poids.
  • Les caractéristiques d'encombrement et de poids d'un module ainsi conçu peuvent encore être améliorées par l'emploi de cartouches à section carrée ou rectangulaire grâce au meilleur facteur de plein qui en résulte.
  • D'autre part, la possibilité de réaliser les éléments 6, 13 et 14 en une seule pièce fait que cette pièce peut avantageusement être obtenue en matière plastique injectée dans un moule, ce qui permet d'améliorer la rigidité de l'ensemble et d'abaisser son prix de revient.
  • Cette technique n'exclut pas les autres procédés ; assemblage d'éléments en tôle fine par exemple.
  • Le module ainsi conçu est capable de recevoir des cartouches dont les caractéristiques d'interfaces géométriques sont définies, mais dont la charge utile peut être de diverses natures. Afin d'assurer une relation univoque entre la charge utile des cartouches et le module lui-même, une codification binaire a été réalisée grâce au circuit imprimé et au connecteur 15. Les broches utilisées à cet effet sont arrangées par paires. L'état 1 correspond à la liaison entre deux broches d'une paire et l'état 0 à l'absence de liaison.
  • L'ensemble constitué fournit au système électronique d'emport l'identification du module.
  • La codification désirée peut être obtenue directement en court-circuitant les broches concernées du connecteur, ou en ajoutant sur le circuit imprimé des traces supplémentaires.
  • On peut aussi, pour améliorer la facilité d'emploi d'un tel module, rendre amovible la partie assurant le codage. A cet effet, on aménage sur le circuit imprimé un support standard de circuit intégré 18 (figure 7). La partie codante 19 (figures 7 et 5) devient indépendante. Elle est rapportée facilement, manuellement, sur l'ensemble.
  • Comme il a été dit, certaines cartouches sont munies d'un dispositif de sécurité dont la mise en place ou le retrait sont effectués à l'aide d'un mécanisme dont la partie apparente est constituée par un organe rotatif à dents de loup 45 figure 1. De façon à utiliser cette possibilité on a prévu dans l'épaisseur de la plaque d'appui 9 un dispositif de commande électrique en liaison avec le dispositif rotatif de chaque cartouche (figure 8).
  • La mise sous tension du moteur 20 par l'action sur le bouton poussoir 51 (figure 11) permet d'enlever ou de remettre en place la sécurité de chaque cartouche. La sécurité est enlevée au moment du tir des cartouches par la rotation des manetons 27, 29, 30 et 31 entre les positions extrêmes A et B dont l'écart angulaire est d'environ 90°. Cette sécurité est remise après tir, particulièrement si la totalité des cartouches n'a pas été tirée, par une nouvelle alimentation du moteur 20 qui ramène les manetons à la position initiale A.
  • Au cas où le tir aurait bloqué le dispositif interne d'une des cartouches il a été prévu de pouvoir néanmoins remettre en place la sécurité des cartouches non tirées. De façon à ce que l'ensemble de la commande ne soit pas bloqué, le clabot à dents de loup intéressé 40 (figure 10) se soulève du fait de la pente des dents contre le ressort 41 et échappe sans interdire le retour en sécurité des autres cartouches. La force du ressort 41 a été prévue de façon que l'échappement ne puisse se produire pour le fonctionnement normal des sécurités non bloquéeso
  • Accessoirement l'organe rotatif à dents de loup 45 (figure 1) de la cartouche comporte un petit alésage central dans lequel s'introduit le téton de centrage 46 (figure 10) prévu sur chaque clabot à dents de loup du dispositif de commande pour assurer la coïncidence des axes.

Claims (7)

1. Dispositif modulaire équipé de cartouches pyrotechniques à amorce électrique, caractérisé par la combinaison d'éléments de faible volume et de faible poids, comportant un corps enveloppe (13) matérialisant les logements (14) des cartouches (1), un circuit imprimé (5) comportant des zones élastiques (11) sur lesquelles sont fixés les picots (7) de mise à feu des amorces (3), une ou plusieurs prises de raccordement électrique à un dispositif de commande électronique banal, le tout solidaire d'une plaque (9) assurant l'appui et la fixation des cartouches, et formant le plan de pose du dispositif.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le circuit imprimé comporte une série de traces reliées aux prises électriques permettant un codage binaire servant à identifier électroniquement de façon précise la nature de la charge utile montée dans les cartouches.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie des traces servant au codage est en liaison avec un support standard de circuit intégré (18) susceptible d'être coiffé par un sous-ensemble codé amovible (19) qui rend utilisable le même dispositif pour plusieurs types de charges utiles en y associant le sous-ensemble codé correspondant.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une commande de sécurité (40) en rapport avec le dispositif correspondant (45) prévu par ailleurs dans les cartouches.
5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le corps enveloppe (13) comprend un cloisonnage qui établit une ou plusieurs rangées de logements individuels dont chacun est destiné à recevoir une cartouche à section transversale rectangulaire ou carrée.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait qu'il comporte une roue (23) actionnant par des bielles (24, 35) un mouvement alternatif d'un clabot (40) introduit dans le dispositif (45)des cartouches.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le clabot (40) possède une possibilité de retrait axial à l'encontre d'un ressort (41).
EP84402509A 1983-12-07 1984-12-06 Dispositif modulaire pour le chargement de cartouches à bord d'aéronefs Expired EP0149380B1 (fr)

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