WO1991003638A1 - Allumeur de securite pour propulseur - Google Patents

Allumeur de securite pour propulseur Download PDF

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/95—Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof characterised by starting or ignition means or arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42C—AMMUNITION FUZES; ARMING OR SAFETY MEANS THEREFOR
    • F42C15/00—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges
    • F42C15/34—Arming-means in fuzes; Safety means for preventing premature detonation of fuzes or charges wherein the safety or arming action is effected by a blocking-member in the pyrotechnic or explosive train between primer and main charge

Definitions

  • the invention relates to a safety igniter for igniting thrusters.
  • the object of the invention is to achieve this aim and relates to a safety igniter for a thruster, the igniter comprising a primer (5) constituted by a primary pyrotechnic charge and a booster relay (1) comprising a secondary pyrotechnic charge, arranged in a relay body (2) forming an envelope; the igniter being characterized in that it further comprises:
  • an igniter body (3) forming an envelope, in which a bore ( ⁇ ..) is produced substantially axially, the igniter body being disposed substantially along the same axis (xy) as the relay body (2) and being attached to the latter;
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of the igniter according to the invention in a safety configuration
  • an igniter according to the invention comprises a primer (5) formed of a primary pyrotechnic charge.
  • a booster relay (1) consisting of a secondary pyrotechnic charge.
  • the latter is contained in a relay body (2) comprising a plurality of orifices (22) putting the igniter in communication with the device to be ignited, the propellant for example, of which only one element is seen in the figures ( 12).
  • This relay body (2) is integral with the body of the igniter (3), itself made integral with the propellant by any known means.
  • Safety requires that in the event of inadvertent ignition of the primer (5), means are provided so that the gases inadvertently emitted do not reach the reinforcing relay (1) and that this rupture of the pyrotechnic chain ignition prevents any incident which could lead to the unplanned ignition of the thruster.
  • this result is obtained by ensuring the confinement of these gases so that they cannot precisely go to initiate the ignition booster relay (1).
  • a passage allows the gases emitted by the primer (5) to reach the relay (1).
  • the primer (5) is contained and fixed in a chamber, the envelope of which is a primer holder part (4) which is threaded through a bore of diameter ( ⁇ .,) Produced in the body (3) of the igniter. , and can slide in this bore ( ⁇ ..) along an axis (xy).
  • this axis (xy) is substantially coincident with the axis of the relay body (2) and of the load (1).
  • this primer holder part (4) has a so-called external shoulder (11) which abuts on a so-called internal shoulder (120) of the body (3) of the igniter when it is in the armed position c is to say operational ( Figure 2).
  • the primer holder part (4) comprises at one of its ends, a bore ( ⁇ réelle) in which a centering base (44) is fitted, forming an integral part of the relay body (2) .
  • this relay body (2) there is a channel (33) opening into a chamber (14) open to the secondary pyrotechnic component (1); this channel (33) ensures, when the igniter is armed, a passage for the gases between the two primary and secondary pyrotechnic charges of the igniter.
  • the end of the primer holder part (4) opposite the end carrying the bore ( ⁇ réelle), carries a thread (20) on which is screwed a nut (6) which rests on a shoulder of the sliding part (4).
  • a set of O-rings (8, 9 and 10) ensures the seal respectively between the primer holder part (4) and the outside of the igniter; between the sliding part (4) and the body (3) of the igniter; finally, between this sliding part (4) and the base (44) of the relay body (2) when the igniter is in the safety position (FIG. 1).
  • the sliding primer holder (4) is hand held in the unarmed, that is to say safety, position, illustrated in FIG. 1.
  • the channel (33) is closed by the part (4).
  • the sliding part (4) immobilized by the stop (7) cannot slide and the channel (33) remaining closed, the gases emitted by the combustion of the primary pyrotechnic charge (5) are confined.
  • the pyrotechnic chain being broken, the reinforcing relay (1) is protected and remains inert as well as the propellant.
  • the retraction of the stop (7) being previously (or simultaneously) carried out elsewhere, it causes the ignition of the primer (5) by the electrical inlets ( 11).
  • the pressure of the gases emitted can then cause the part (4) to slide.
  • the igniter is in the armed position: the channel (33) is released; the gases pass through it and ignite the secondary pyrotechnic charge (1) which then plays its role and ignites the propellant.
  • the invention applies to all types of igniters for propellant charges requiring a safety position capable of avoiding any risk of inadvertent ignition of the propellant charge.
  • the igniter according to the invention thanks to the arrangement of the primer (5) and the relay (1) on the same axis (xy) and the arrangement of the primer (5) in the moving part ( 4), is particularly compact and simple to produce. Finally, the dead volumes being thus reduced to a minimum, it is possible to use a primer (5) containing relatively little pyrotechnic charge, leading to a relatively small production of gas, which lends itself to confinement and does not require exhaust to the outside in case of accidental ignition.

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Abstract

L'invention concerne un allumeur de sécurité destiné à la mise à feu de propulseurs. L'allumeur comporte une pièce coulissante (4) qui occupe deux positions: la première dite de "sécurité" qui assure le confinement des gaz émis par la charge pyrotechnique primaire (5) dans le cas où celle-ci serait mise à feu sans ordre d'allumage; la seconde dite "armée" qui assure le passage des gaz de la première charge vers la seconde (1), la chaîne pyrotechnique se trouvant ainsi établie. Une butée escamotable (7) garantit la sécurité de fonctionnement. L'invention s'applique à tout type d'allumeur pour charges propulsives nécessitant une position de sécurité.

Description

ALLUMEUR DE SECURITE POUR PROPULSEUR
L'invention concerne un allumeur de sécurité destiné à la mise à feu de propulseurs .
Différents types d'allumeurs existent actuellement sur le marché mais l'une des préoccupations majeures des utilisateurs est la sécurité de onctionnement. Notamment, il est impératif de supprimer tout risque d'allumage intempestif du propulseur même si ' l'inflammateur prend feu inopinément sous l'action par exemple de paramètres liés à l'environnement, tels que des champs électromagnétiques importants . L'invention a pour objet de réaliser ce but et concerne un allumeur de sécurité pour propulseur, l'allumeur comportant une amorce (5) constituée par une charge pyrotechnique primaire et un relais renforçateur (1) comportant une charge pyrotechnique secondaire, disposée dans un corps de relais (2) formant enveloppe ; l'allumeur étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre :
- un corps d'allumeur (3) formant enveloppe, dans lequel est réalisé sensiblement axialement un alésage ( φ.. ) , le corps d'allumeur étant disposé sensiblement selon le même axe (xy) que le corps de relais (2) et étant fixé à ce dernier ;
- une pièce porte-amorce (4) , montée coulissante dans l'alésage ( φ.. ) , l'amorce (5) étant fixée à l'intérieur de la pièce porte-amorce (4) ; que dans le corps de relais (2) est réalisé un canal (33) , et que la pièce porte -amorce (4) peut occuper une première position, dite de sécurité, dans laquelle elle assure l'obturation du canal (33) , et une deuxième position, dite armée, dans laquelle elle libère le canal (33) , permettant ainsi le passage de gaz entre l'amorce (5) et la charge secondaire relais (1) . La présente invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes , parmi lesquelles : la figure 1 illustre un mode de réalisation de l'allumeur conforme à l'invention dans une configuration de sécurité ;
- la figure 2 illustre cette même réalisation dans sa configuration de fonctionnement.
Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures .
Comme le montrent les figures 1 et 2 , un allumeur conforme à l'invention comporte une amorce (5) formée d'une charge pyrotechnique primaire . Celle-ci est destinée à enflammer un relais renforçateur (1) constitué d'une charge pyrotechnique secondaire . Ce dernier est contenu dans un corps de relais (2) comportant une pluralité d'orifices (22) mettant l'allumeur en communication avec le dispositif à allumer, le propulseur par exemple, dont on ne voit sur les figures qu'un élément (12) . Ce corps de relais (2) est solidaire du corps de l'allumeur (3) , lui-même rendu solidaire du propulseur par tout moyen connu.
La sécurité impose qu'en cas de mise à feu intempestive de l'amorce (5) , des moyens soient prévus pour que les gaz malencontreusement émis n'atteignent pas le relais renforçateur (1) et que cette rupture de la chaîne pyrotechnique d'allumage empêche tout incident pouvant aboutir à la mise à feu non programmée du propulseur .
Conformément à l'invention, ce résultat est obtenu en assurant le confinement de ces gaz de telle sorte qu'ils ne puissent précisément aller initier le relais renforçateur d'allumage (1) . En revanche, lorsque toutes les conditions d'allumage sont remplies, un passage permet aux gaz émis par l'amorce (5) d'atteindre le relais (1) .
La combinaison des moyens mis en oeuvre conformément à l'invention pour accomplir la double fonction de confinement d'une part et d'autorisation de passage des gaz d'autre part est maintenant décrite .
L'amorce (5) est contenue et fixée dans une chambre dont l'enveloppe est une pièce porte-amorce (4) qui est enfilée dans un alésage de diamètre ( Φ ., ) réalisé dans le corps (3) de l'allumeur, et peut coulisser dans cet alésage ( Φ .. ) selon un axe (xy) . Il est à noter que cet axe (xy) est sensiblement confondu avec l'axe du corps de relais (2) et de la charge (1) . D'une part, cette pièce porte -amorce (4) comporte un épaulement dit extérieur (11) qui vient en butée sur un épaulement dit intérieur (120) du corps (3) de l'allumeur lorsqu'elle est en position armée c'est-à-dire opérationnelle (figure 2) . D'autre part, la pièce porte-amorce (4) comporte à l'une de ses extrémités, un alésage ( φ „) dans lequel s'encastre une embase de centrage (44) faisant partie intégrante du corps du relais (2) .
Dans ce corps de relais (2) , on a aménagé un canal (33) débouchant dans une chambre (14) ouverte sur le composant pyrotechnique secondaire (1) ; ce canal (33) assure, lorsque l'allumeur est armé, un passage pour les gaz entre les deux charges pyrotechniques primaire et secondaire de l'allumeur.
L'extrémité de la pièce porte-amorce (4) , opposée à l'extrémité portant l'alésage ( φ„) , porte un filetage (20) sur lequel vient se visser un écrou (6) qui s'appuie sur un épaulement de la pièce coulissante (4) . Un jeu de joints toriques (8, 9 et 10) assure l'étanchéité respectivement entre la pièce porte-amorce (4) et l'extérieur de l'inflammateur ; entre la pièce coulissante (4) et le corps (3) de l'allumeur ; enfin, entre cette pièce coulissante (4) et l'embase (44) du corps de relais (2) lorsque l'allumeur est en position de sécurité (figure 1) .
Le fonctionnement de l'allumeur conforme à l'invention est maintenant décrit.
En position de sécurité, une butée escamotable (7) coincée entre la structure (12) du propulseur et l'écrou (6) , immobilise celui-ci. La pièce coulissante porte-amorce (4) est main tenue en position non armée, c'est-à-dire de sécurité, illustrée sur la figure 1. Le canal (33) est obturé par la pièce (4) . En cas d'allumage spontané et non voulu de l'amorce (5) , la pièce coulissante (4) immobilisée par la butée (7) ne peut coulisser et le canal (33) restant obturé, les gaz émis par la combustion de la charge pyrotechnique primaire (5) se trouvent confinés . La chaîne pyrotechnique étant rompue, le relais renforçateur (1) est protégé et reste inerte ainsi que le propulseur . En revanche, lorsqu'un ordre d'allumage est donné, l'escamotage de la butée (7) étant préalablement (ou simultanément) réalisé par ailleurs, il provoque la mise à feu de l'amorce (5) par les arrivées électriques (11) . La pression des gaz émis peuvent alors provoquer le coulissement de la pièce (4) . L'allumeur est en position armée : le canal (33) est libéré ; les gaz transitent par celui-ci et enflamment la charge pyrotechnique secondaire (1) qui joue alors son rôle et met à feu le propulseur.
L'invention s'applique à tous types d'allumeurs pour charges propulsives nécessitant une position de sécurité capable d'éviter tout risque d'allumage intempestif de la charge propulsive.
De plus, l'allumeur selon l'invention, grâce à la disposition de l'amorce (5) et du relais (1) sur un même axe (xy) et la disposition de l'amorce (5) dans la pièce mobile (4) , est particulièrement compact et simple de réalisation. Enfin, les volumes morts étant ainsi réduits au minimum, il est possible d'utiliser une amorce (5) contenant relativement peu de charge pyrotechnique, conduisant à une production relativement peu importante de gaz, qui se prête au confinement et ne nécessite pas d'échappement vers l'extérieur en cas de mise à feu accidentelle.

Claims

REVENDI C ATI ONS
1. Allumeur de sécurité pour propulseur, l'allumeur comportant une amorce (5) constituée par une charge pyrotechnique primaire et un relais renforçateur (1) comportant une charge pyrotechnique secondaire, disposée dans un corps de relais (2) formant enveloppe ; l'allumeur étant caractérisé par le fait qu'il comporte en outre :
- un corps d'allumeur (3) formant enveloppe, dans lequel est réalisé sensiblement axialement un alésage ( Φ1 ) , le corps d'allumeur étant disposé sensiblement selon le même axe (xy) que le corps de relais (2) et étant fixé à ce dernier ;
- une pièce porte-amorce (4) , montée coulissante dans l'alésage ( φ - ) , l'amorce (5) étant fixée à l'intérieur de la pièce porte -amorce (4) ; que dans le corps de relais (2) est réalisé un canal (33) , et que la pièce porte-amorce (4) peut occuper une première position, dite de sécurité, dans laquelle elle assure l'obturation du canal (33) , et une deuxième position, dite armée, dans laquelle elle libère le canal (33) , permettant ainsi le passage de gaz entre l'amorce (5) et la charge secondaire relais (1) .
2. Allumeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'en position de sécurité, une butée (7) empêche la pièce porte-amorce (4) de coulisser.
3. Allumeur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre un jeu de joints (8, 9 et 10) qui assure l'étanchéité respectivement entre la pièce porte-amorce (4) et l'extérieur ; entre la pièce porte-amorce (4) et le corps d'aUumeur (3) , enfin, entre la pièce porte-amorce (4) et une embase (12) du corps de relais (2) .
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