FR2806342A1

FR2806342A1 - Dispositif pour la rupture controlee sans choc de structures

Info

Publication number: FR2806342A1
Application number: FR0003302A
Authority: FR
Inventors: Guy Valembois; Jean Baricos
Original assignee: Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Current assignee: Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Priority date: 2000-03-15
Filing date: 2000-03-15
Publication date: 2001-09-21
Anticipated expiration: 2020-03-15
Also published as: FR2806342B1

Abstract

La présente invention concerne un dispositif pour la rupture contrôlée de structures, caractérisé par le fait qu'il comprend : un générateur de fluide (10), un système d'amorçage (20) associé au générateur de fluide (10) pour provoquer sur commande l'initiation de celui-ci, et un tube aplati (30), en communication avec le générateur de fluide (10), placé entre deux éléments de structures (100, 200) à désolidariser sur commande, ledit tube aplati (30) étant propre à connaître une augmentation de sa section transversale, par déformation, lorsqu'il reçoit du fluide provenant du générateur (10), pour assurer la séparation desdits deux éléments de structures (100, 200).

Description

La présente invention concerne -le domaine des dispositifs- de rupture contrôlée de structures.

La présente invention peut notamment trouver application dans la rupture contrôlée de liens ou supports assurant le maintien de systèmes, lorsque la libération de ceux-ci est nécessaire.

Plus précisément encore, la présente invention s'applique préférentiellement au domaine des ensembles comprenant des systèmes très sensibles aux contraintes mécaniques. Ainsi, la présente invention peut trouver notamment application dans le domaine aérospatial, par exemple en tant que support conçu pour assurer la libération contrôlée de satellites de petite taille.

De nombreux dispositifs de découpe de liens, câbles ou équivalents, ontdéjà été proposés.

En particulier, on adéjà proposé de nombreux dispositifs de rupture à base de cordons détonants.

Sur ce point, on pourra se référer par exemple aux documents FR- A-2495991 FR-A-2492336, FR-A-2634746, US-3698281, FR-A-2619738, EP-A-596400, FR-A-2464778, FR-A-2779222 et EP-A-55165.

dispositifs connus ne donnent cependant pas toujours satisfaction. En particulier, ils génèrent des chocs non negligeables sur les structures découpées et leur environnement. Par ailleurs, ils conduisentà une pollution non acceptable dans certaines applications.

Il a également été proposé de nombreux dispositifs de découpe comprenant un couteau et un élément tel qu'un générateur pyrotechnique adapté pour déplacer le couteau contre la structureà rompre, afin de rompre celle-ci par pénétration du couteau dans matière de la structure et ainsi réduction de l'épaisseur de celle-ci.

Sur ce point, on pourra se référer par exemple documents FR- A-2319823, FR-A-2456585, FR-A-2704466 et DE-A-2980585.

Cependant, jusqu'ici les dispositifs de ce type n'ont pas non plus toujours donné satisfaction. Ils conduisent égalementà des chocs non négligeables età des risques de pollution suiteà l'échappement des fluide issus du générateur pyrotechnique. La présente invention a maintenant pour but de proposer. un nouveau dispositif apteà assurer une rupture ou desoliclarisation contrôlée de structures, sans risque d'application de chocs notables sur ces dernières.

Ce but est atteint dans cadre de la présente invention grâceà un dispositif comprenant - un générateur de fluide, par exemple de gaz, et - au moins un tube au moins partiellement aplati, en communication avec le générateur de fluide, placé entre deux éléments de structuresà désolidariser sur commande ledit tube aplati étant propreà connaître une augmentation de sa section transversale, par déformation, lorsqu'il reçoit du fluide provenant générateur, pour assurer la séparation desdits deux éléments de structures.

Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, le dispositif comprend en outre un système d'amorçage associé au générateur de fluide pour provoquer sur commande l'initiation de celui-ci.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtrontà la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés, donnésà titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure1 représente une vue schématique d'un dispositif conformeà un premier mode de réalisation la présente invention, - la figure 2 représente une de détail illustrant la mise en place de ce dispositif entre deux éléments de structuresà désolidariser, avant mise en oeuvre, - la figure3 représente sous forme d'une vue en perspective éclatée, l'application de la présente invention,à la désolidarisation contrôlée d'une paroi transparente, rapportà une structure support, - les figures 4 et5 représentent deux variantes d'implantation d'un dispositif conformeà la présente invention, entre deux éléments de structures, les figures6 et7 représentent deux variantes de réalisation de la. présente invention sous forme d'un ensemble prêtà être disposer entre deux éléments de structureà séparer, et les figures8 et représentent deux variantes de configuration du dispositif conforme' la présente invention.

Dans le descriptif qui va suivre, le générateur de fluide sera décrit sous forme d'un générateur de gaz. Cependant l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation particulier, mais s'étendà toutes variantes de fluide compatibles avec le concept de l'invention.

On aperçoit sur la figure1 annexée, un dispositif conformeà la présente invention, comprenant un générateur de gaz10, un système d'amorçage 20 associé au générateur de gaz10 pour provoquer sur commande l'initiation de celui-ci, et un tube aplati30, en communication avec le générateur de gaz10. Ce tube30 est conçu pour être placé entre deux éléments de structures100, 200à désolidariser sur commande, telles qu'illustrées par exemple sur les figures 2 et suivantes.

Avant mise en ceuvre, la grande direction de la section du tube10 est parallèleà l'interface ou plan de jonction moyen, défini entre les deux éléments100 et 200.

Lorsqu'il reçoit du gaz provenant du générateur10, le tube30 a sa section transversale qui tendà se déformer d'une section aplatie vers une section circulaire de révolution, doncà augmenter, ce qui permet d'éloigner les deux éléments structures et par conséquent de séparer ceux-ci par rupture de la liaison mécanique unissant initialement ces éléments.

Pour cela l'extrémité31 du tube30 opposée au générateur de gaz 10 est fermée. L' extrémité32 du tube30, côté générateur de gaz10, peut être reliée directementà celui-ci, ou par l'intermédiaire d'un tube de transmission35, comme illustré sur la figure1.

Le tube de transmission35 a pour but de transmettre la pression du générateur de gaz au tube aplati30.

La présence d'un tel tube de transmission35, de préférence indéformable dans section, lors de la mise en #uvre du générateur de gaz10, permet de déporterà volonté ce dernier, par rapport au site ,d'implantation du tube10 et de s'affranchir par exemple de contraintes d'encombrement éventuelles.

Le tube de transmission35 peut être solidaire ou non du tube aplati 30 et du générateur de gaz10. Il peut être reliéà ceux-ci par tous moyens d'interface appropriés.

Le tube30 peut être simplement inséré entre les deux éléments de structure100 et 200, sans être fixé mécaniquement sur l'un ou l'autre de ces deux éléments. Cependant le tube30 peut également être fixé sur l'un ou l'autre de ceux-ci, directement ou par l'intermédiaire d'une pièce d'interface.

Le dispositif d'amorçage 20 a pour fonction de transmettre l'ordre de mise' feu au générateur de gaz10. Le dispositif d'amorçage 20 peut faire l'objet de nombreuses variantes, selon la nature du générateur de gaz 10. Ainsi le dispositif d'amorçage 20 peut être de type mécanique, électrique ou électronique. Le cas échéant l'on peut prévoir plusieurs initiateurs ou dispositifs d'amorçage 20 associésà un même générateur de gaz10, a des fins de redondance et de fiabilité, ou encore plusieurs initiateurs ou dispositifs d'amorçage 20 associésà des générateurs de gaz 10 respectifs, eux-mêmes chacun reliés au tube10.

Le générateur de gaz10 a pour fonction de générer une pression suffisante pour permettre le gonflement du tube30. Il comprend deux interfaces mécaniques conçues pour être connectées respectivement au système d'amorçage 20 d'une part et au tube aplati30 ou au tube de transmission35, lorsque celui-ci existe, d'autre part.

préférence cette deuxième interface (générateur Oltube 30 ou 35) conçu pour permettre un démontage rapide la partie pyrotechnique10 et 20, laissant sur la structure 1001200 tube inerte 30/35.

Comme on l'a évoqué précédemment, le cas échéant on peut prévoir plusieurs générateurs de gaz10 reliésà un tube30 commun.

Le tube déformable 30 peut faire lui même l'objet de nombreuses variantes de réalisation.Il peut s'agir par exemple d'un tube en matière plastique ou métallique. Sa sectionà l'état tarit aplati que élargi, peut faire l'objet de nombreuses variantes.A titre d'exemples non limitatifs', on peut citer des sections élargies forme ronde ou circulaire de révolution, carrée, hexagonale, ovoïde,...

Le tube30 peut être conçuà l'origine sous forme d'une section élargie, puis aplatie,à la forme provisoire recherchée, ou au contraire être conçu dés l'origine sous forme d'une section aplatie propreà être élargie.

Comme on le comprendà l'examen des figures annexées, le tube 30 est de préférence mis en #uvre sous forme d'une configuration non linéaire. Pour cela il est de préférence réalisé en un matériau et un profil propresà permettre son application contre toute forme gauche de structure 1001200 requise.

Le tube déformable 30 peut le cas échéant être rempli au moins partiellement d'un fluide hydraulique.

Le tube30 peut en variante présenter une configuration en ramifications.

On retrouve sur la figure 2, le tube aplati30 placé entre les deux éléments de structure100 et 200à séparer sur demande. Selon la figure 2, les deux éléments100 et 200 sont initialement reliés par une bande de colle 110. Plus précisément encore le tube30 est placé au niveau d'un renfoncement 210 formé dans l'un 200 des éléments. Par ailleurs le tube30 est noyé dans la bande de colle110. Cependant cette disposition n'est pas impérative. On peut en effet prévoir de disposer le tube30 en dehors de la bande de colle11 A titre d'exemple non limitatif, l'élément100 peut être formée d'une paroi transparente, tandis que l'élément 200 constitue une structure support, inversement.

On retrouve sur la figure3 un tel dispositif sous forme du générateur de gaz10 relié au tube30 placé entre deux éléments de structure100 et 200. En l'espèce, le tube aplati30 est configuré en anneau à contour globalement rectangulaire homologue de la périphérie de l'élément100 formant un panneau éjectable ou amovible, par exemple comme suggéré précédemment un paroi transparente100 placée sur une structure de véhicule 200. Onà illustré sur # la figure 4 une variante de réalisation qui se distingue de la figure 2 par le fait que l'assemblage coflé réalisé entre les deux éléments de structure100 et 200 comprend une interface de collage 150 intercalée entre deux couches de colles de natures différentes, adaptees respectivement aux éléments adjacents100 et. 200, soit une couche de colle structurale 220, par exemple côté élément support 200, et une couche de colle 120, par exemple souple, côté paroi transparente100. Selon la représentation de la figure 4, le tube30 est placé dans la couche de colle 220. En variante, il pourrait être placé dans la couche de colle 120.

On a illustré sur la figure5 une autre variante de réalisation selon laquelle l'assemblage collé réalisé entre les deux éléments de structure100 et comprend une interface de collage150 intercalé inversement entre couche de colle souple 220, côté élément support 200, et une couche de colle structurale 120, côté paroi transparente100. Selon la représentation de la figure5, par ailleurs, le tube30 est placé dans la couche de colle 120, côté paroi100, dans un renfoncement152 ménagé dans l'interface150.

On a illustré sur la figure6, un exemple de mise en ceuvre de la présente invention, sous forme d'un dispositif prêtà être installé entre deux éléments de structure 1001200. En l'espèce le tube30 est disposé entre deux eléments d'interface130, 230 eux mêmes reliés entre eux par une liaison séparable, par exemple un collage, rivetage, vissage, etc-, les dits éléments d'interface130, 230 comportant par ailleurs des moyens pour assurer leur propre fixation respectivement sur l'un des eléments de structure100 et 200. Le mode de réalisation illustré sur la figure6 peut ainsi se présenter sous une configuration générale rectiligne.

On a illustré sur la figure7 une variante d'un dispositif prêtà être installe entre deux éléments de structure 100/200à séparer sous forme d'un tube30 entouré sur lui même en spirale entre deux éléments d'interface130,230. Le tube30 peut être positionné dans une gorge 240 de l'un de ces éléments d'interface. Là encore l'assemblage entre éléments d'interface130 et230 peut prendre de nombreuses formes. en est de meme pour les moyens assurant la fixation respective des éléments d'interface130, 230 sur les éléments de structure100, 200à séparer.

a schématisé sur la figure8 une variante selon laquelle un tube aplati est alimenté respectivement sur chacune de ses deux extrémités, par générateur de gaz10 associéà un dispositif d'amorçage20. Un tube de transmission35 peut être intercalé entre ces générateurs10 et le tube 30.

a schématisé sur la figure9 une autre variante selon laquelle un générateur de gaz10 unique alimente plusieurs tube aplati30, par exemple deux tubes30, par l'intermédiaire d'une dérivation adaptée50, par exemple en T.

L'homme de l'art comprendra que la présente invention permet de désolidariser tout type de structure sans provoquer de choc d'amplitude significative sur celle-ci.

présente invention peut s'appliquerà la rupture de toute liaison mécanique, par exemple collée ou soudée, éventuellement rivetée ou vissée, entre deux éléments de structures, par le gonflage intermédiaire situé entre les deux partiesà séparer.

Il peut également s'appliquerà des éléments de structure tels que des charnieres.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitee aux modes de réalisation particulier qui viennent d'être décrits, mais 'étendà toutes variantes conformesà son esprit.

Ainsi par exemple on a évoqué précédemment plusieurs modes de réalisation dans des applicationsà la séparation d'une paroi transparente 100. Mais présente invention peut s'appliquer dans les mêmes conditions à la séparation contrôlée d'une paroi non transparente, exemple et non limitativement une porte de sécurité sur avions.

Claims

REVE N'D 1 C AT IONS 1. Dispositif pour la rupture contrôlée de structures, caractérise par le fait qu'il comprend - un générateur de fluide(10), et - au moins un tube au moins partiellement aplati(30), en communication avec le générateur de fluide(10), placé entre deux éléments de structures(100, 200)à désolidariser sur commande, ledit tube aplati(30) étant propreà connaître une augmentation de sa section transversale, par déformation, lorsqu'il reçoit du fluide provenant du générateur0), pour assurer la séparation desdits deux éléments de structures (100,200). 2. Dispositif selon la revendication1, caractérisé par le fait qu'il comprend un tube de transmission(35) intercalé entre le tube aplati(30) et le générateur de fluide(10). 3. Dispositif selon l'une des revendications1 ou 2, caractérisé par le fait que le générateur de fluide(10) est déporté par rapport au site d'implantation du tube aplati(10). 4. Dispositif selon l'une des revendications1 à 3, caractérisé par le fait le tube aplati(30) est inséré entre les deux éléments de structure (1 200), sans être fixé mécaniquement sur l'un ou l'autre de ces deux éléments. 5. Dispositif selon l'une des revendications1 à 4, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est fixé sur l'un ou l'autre des éléments de structure(100, 200), directement ou par l'intermédiaire d'une pièce d'interface. 6. Dispositif selon l'une des revendications1 à 5, caractérisé le fait que le générateur de fluide(10) est relié au tube aplati(30) l'intermédiaire d'une interface conçue pour permettre un démontage rapide. 7. Dispositif selon l'une des revendications1 à 6, caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs générateurs de fluide(10) reliésà un tube(30) commun. .8. Dispositif selon l'une'des revendications1 à 6, caractérisé par fait qu'il comprend plusieurs tubes aplatis(30) reliésà un générateur fluide commun(10). 9. Dispositif selon l'une des revendications1 à 8, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est un tube en matière plastique ou métallique. 10, Dispositif selon l'une des revendications1 à 9, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est conçuà l'origine sous forme d'une section élargie, puis aplatie,à la forme provisoire recherchée. 11. Dispositif selon l'une des revendications1 à 9, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est conçu dés l'origine sous forme d'une section aplatie propreà être élargie. 12. Dispositif selon l'une des revendications1 à 11, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est mis en couvre sous forme d'une configuration non linéaire. 13. Dispositif selon l'une des revendications1 à 12, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) est rempli au moins partiellement d'un fluide hydraulique. 14. Dispositif selon l'une des revendications1 à 13, caractérisé par le fait que le tube aplati(30) présente une configuration en ramifications. 15. Dispositif selon l'une des revendications1 à 14, caractérisé par le fait que tube aplati(30) est configuré en anneauà contour globalement homologue de la périphérie d'un élément(100) formant un panneau éjectable amovible. 16. Dispositif selon l'une des revendications1 à 15, caractérisé par le fait qu'il comprend une interface de collage(150) intercalée entre deux couches de colle (120, 220) de natures différentes adaptées respectivement aux éléments adjacents(100, 200). 17. Dispositif selon l'une des revendications1 à 16, caractérisé par le fait qu'il est réalisé sous forme d'un dispositif prêtà être installé entre deux éléments de structure (1001200), sous forme d'un tube aplati(30) disposé entre deux éléments d'interface(130, 230) eux mêmes reliés entre eux par une liaison séparable et comportant par ailleurs des moyens pour assurer leur-propre fixation respectivement sur l'un des éléments de structure(100, 200). 18. Dispositif selon l'une des revendications1 à 17, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre un systeme d'amorçage (20) associé au générateur de fluide(Il 0) pour provoquer commande l'initiation de celui- ci. 19. Dispositif selon l'une des revendications1 à 18, caractérisé par le fait que le générateur de fluide(10) est un générateur de gaz. 20. Dispositif selon l'une des revendications1 à 19, caractérisé par le fait que les deux éléments de structure(100, 200) sont assemblésà l'aide de l'un des moyens choisis dans le groupe comprenant le collage, la soudure, le rivetage ou le vissage.