FR2578317A1 - Dispositif de lancement et de guidage, pour engins volants partant de tubes de lancement et propulses par reaction. - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE LANCEMENT ET DE GUIDAGE, POUR ENGINS LANCES A PARTIR DE TUBES ET PROPULSES PAR REACTION, COMPORTANT UN SUPPORT1 RECEVANT LE TUBE DE LANCEMENT6 ET LES MOYENS DE VISEE5. CE SUPPORT EST ORIENTABLE EN HAUTEUR ET EN AZIMUT AU MOYEN D'UNE POIGNEE7. A CET EFFET, IL EST MONTE SUR UN CORPS DE PALIER3 DE MANIERE A POUVOIR PIVOTER AUTOUR D'UN AXE HORIZONTAL2. LE CORPS DE PALIER EST AGENCE DE MANIERE A PIVOTER AUTOUR D'UN AXE VERTICAL11. LE REDUCTEUR POUR LE MOUVEMENT DE POINTAGE EN HAUTEUR EST CONSTITUE PAR UN REDUCTEUR A DEFORMATION ELASTIQUE DU TYPE "HARMONIC-DRIVE"12, DONT LA PARTIE INTERIEURE13, DE FORME ELLIPTIQUE, EST ENTRAINEE PAR UN ARBRE17 AUQUEL EST FIXEE LA POIGNEE D'ORIENTATION7
Description
DISPOSITIF DE LANCEMENT ET DE GUIDAGE, POUR
ENGINS VOLANTS PARTANT DE TUBES DE LANCEMENT
ET PROPULSES PAR REACTION
L'invention concerne un dispositif de lancement et de guidage, pour engins volants partant de tubes de lancement et propulsés par réaction, comportant un support recevant le tube de lancement ainsi que les moyens de visée, ce support étant orientable en hauteur et en azimut au moyen d'une poignée et étant monté sur un corps de palier de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal, le corps de palier étant agencé sur un support inférieur, de manière à y pivoter autour d'un axe vertical, et présentant un réducteur pour le mouvement de pointage en hauteur et un palier pour le
mouvement de pointage en azimut.
Un tel dispositif apparaît dans le brevet DE- 12 66 665. Dans ce document, le réducteur pour le mouvement de pointage en hauteur n'est pas amorti et est constitué par un secteur de roue à vis sans fin monté à rotation autour d'un axe horizontal et coopérant avec une vis sans fin montée à rotation dans un boîtier de réducteur, la poignée d'orientation étant liée à la vis sans fin par l'intermédiaire de roues coniques. Pour le mouvement de pointage en azimut, il est prévu, sur le corps de palier, un tourillon qui est monté sur le support inférieur de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe vertical, grâce à deux butées à aiguilles et à un roulement à aiguilles. Le réducteur pour le mouvement de pointage en azimut est amorti. A cette fin, il y a, en dessous des trois roulements à aiguilles, un dispositif amortisseur constitué par plusieurs disques parallèles disposés à faible distance les uns des autres, fixés alternativement au tourillon et au suport inférieur, un liquide amortisseur se trouvant entre ces disques. Ce
dispositif connu est relativement encombrant.
L'invention a pour but de parvenir à un dispositif de lancement et de guidage du genre mentionné au début, qui sera peu encombrant. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que le réducteur pour le mouvement de pointage en hauteur est constitué par un réducteur à déformation élastique du type "Harmonic-Drive", dont la partie intérieure, de forme elliptique, est entraînée par un
arbre auquel est fixée la poignée d'orientation.
Les réducteurs à déformation élastique du type "Harmonic-Drive" sont connus (voir, par exemple la notice publiée par la société dite HarmonicDrive-System
GmbH, 6070 Langen, République Fédérale d'Allemagne).
Pour l'essentiel, ils comportent: une partie intérieure elliptique, dite "Wave Generator" sur laquelle est monté un roulement; une douille cylindrique en acier, élastique, à denture extérieure, dite "Flex-Spline" qui est déformée par la partie elliptique; et une bague ou couronne extérieure à denture intérieure, dite "Circular-Spline" qui est un anneau rigide en acier dont les dents engrènent constamment, par le grand diamètre, avec celles de la douille déformée elliptiquement. La plage d'engrènement est d'environ 15 % du nombre total des dents. Les pas des dents de la douille déformable et de la bague rigide sont identiques. Le nombre des dents diffère toutefois de, par exemple, deux dents. Le diamètre du cercle primitif de la douille déformable est plus petit que celui de la bague rigide, cela de la différence des deux dents. Il en résulte, lors de la rotation de la partie intérieure elliptique, un mouvement relatif qui, dans le cas o cette partie est entraînée alors que la douille déformable constitue le stator, conduit à une transmission avec réduction entre partie elliptique et bague rigide. Selon l'invention, l'arbre auquel la poignée est fixée entraîne la partie elliptique. Dans le dispositif selon l'invention, le rapport de réduction est de préférence compris entre 60 et 120. Un dispositif d'amortissement est de préférence prévu pour le réducteur à déformation élastique du type "Harmonic-Drive". Ce dispositif d'amortissement est alors de préférence intégré dans la poignée d'orientation. Il est avantageusement constitué par un manchon fixé au corps de palier de manière à en être solidaire en rotation et par un intervalle annulaire qui est compris entre l'arbre et la poignée d'orientation et
qui est rempli d'un liquide amortisseur.
Selon d'autres possibilités prévues par l'invention: - un fourreau peut être agencé sur l'arbre; - la dilatation thermique de l'arbre et/ou du fourreau, ainsi que du manchon et donc de l'intervalle annulaire, ainsi que la variation: de viscosité du liquide amortisseur en fonction de la température sont mutuellement harmonisées de manière à obtenir une force
d'amortissement indépendante de la température;.
- le manchon peut être fixé de manière amovible sur le corps de palier; la douille à denture extérieure du réducteur à déformation du type "Harmonic-Drive" est solidarisée en rotation au corps de palier, et la bague extérieure à denture intérieure du réducteur du type "HarmonicDrive" est liée au support par l'intermédiaire d'une transmission d'inversion; - la transmission d'inversion peut - être constituée par 'une paire de segments de roues dentées, le premier segment de roue dentée étant fixé à la bague extérieure à denture intérieure, et l'autre segment de roue dentée étant fixé au support; - pour le mouvement de pointage en azimut, le corps de palier peut être agencé sur un tourillon fixé sur le support inférieur au moyen d'un roulement à quatre points de contact, de manière à pivoter autour de l'axe vertical; - on peut prévoir un dispositif d'amortissement constitué par une chambre annulaire prévue dans le corps de palier, concentriquement au roulement à quatre points de contact, et par un corps annulaire fixé au tourillon et agencé dans la chambre annulaire, l'intervalle entre corps annulaire et corps de palier étant rempli d'un liquide amortisseur; - la dilatation thermique du corps annulaire et e du corps de palier, donc de l'intervalle compris entre eux, ainsi que la variation de la viscosité du liquide amortisseur en fonction de la température peuvent être mutuellement harmonisées de manière à obtenir une force d'amortissement indépendante de la température; - la douille à denture extérieure du réducteur du type "Harmonic-Drive" et le support sont mutuellement couplés, sans jeu, par une chaîne cinématique à bras
pivotants parallèles.
Il s'avère donc que l'on peut prévoir, selon l'invention, des dispositifs d'amortissement indépendants pour les mouvements de pointage en hauteur
et en azimut, l'action d'amortissement étant réglable.
Les deux dispositifs d'amiortissement peuvent avantageusement être réglés indépendamment de chaque palier et réducteur, donc par exemple indépendamment du frottement du palier. Comme indiqué, les deux dispositifs d'amortissement peuvent -être munis d'une
compensation automatique de la température.
Les caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront plus complètement dans la description
présentée ci-après à titre d'exemple non limitatif en se reportant au dessin annexé dont la figure unique représente une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention. Il est prévu un support 1 qui, au moyen d'un palier 4, est monté de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal 2, sur un corps de palier 3. Au support 1 est fixé de manière amovible, par des moyens de fixation non représentés, le dispositif de visée 5, ainsi que le tube de lancement 6, représentés en trait mixte. Sur le corps de palier 3, on a prévu une poignée d'orientation 7, s'étendant horizontalement, avec laquelle le support 1 peut être orienté pour le pointage aussi bien en hauteur qu'en azimut. En outre, le corps de palier 3 est monté à rotation autour d'un axe vertical 11, au moyen d'un roulement à quatre points de contact 10, sur un tourillon 9 prévu sur une pièce 8 de
raccordement à un trépied.
Le réducteur pour le mouvement de pointage en hauteur est formé par par un réducteur à déformation élastique 12, du type "Harmonic Drive", qui est constitué par une partie intérieure 13, dite "Wave-Generator", ayant une forme elliptique, sur laquèelle est monté un roulement 14, par une douille élastique 15, à denture extérieure, dite "Flex-Spline", la partie elliptique 13 déformant cette douille, et par une bague extérieure rigide 16 à denture intérieure,
dite "Circular-Spline".
La partie elliptique 13 est clavetée sur un arbre 17 qui s'étend en direction longitudinale, dans la poignée d'orientation 7. Cet arbre 17 est monté sur le
corps de palier 3 au moyen de roulements 18 et 19.
En son extrémité éloignée de la poignée d'orientation 7, la douille déformable 15 est fixée,
avec solidarisation en rotation, au corps de palier 3.
La bague rigide 16 est montée à rotation sur le corps de palier 3 au moyen de roulements 20 et 21, le premier étant situé sur l'arbre 17 entre la poignée d'orientation 7 et la partie elliptique 13, et le deuxième étant situé à l'extrémité éloignée de la
poignée d'orientation 7.
En outre, un segment de roue dentée 22 est fixé à la bague rigide 16, à l'extrémité de celle-ci tournée vers la poignée d'orientation 7. Ce segment de roue dentée 22 coopère avec un segment de roue dentée 22'
fixé sur le support 1.
Le réducteur 12, du type "Harmonic-Drive", est muni d'un dispositif d'amortissement 23 qui présente un manchon 25 pouvant être solidarisé en rotation au corps de palier 3 par l'intermédiaire d'un mécanisme
d'orientation rapide 24.
Le manchon 25 est agencé autour de l'arbre 17, dans un intervalle annulaire 26 formé par un évidement concentrique aménagé à l'intérieur de la poignée d'orientation 7. L'intervalle annulaire 26 est rempli d'un liquide amortisseur, par exemple de l'huile de silicone, et est fermé de manière étanche par un joint d'étanchéité 27 entre la poignée 7 et le manchon 25, ainsi que par un joint d'étanchéité 28 entre le manchon
et le corps de palier 3.
Sur l'arbre 17 est en outre agencé un fourreau 29 qui est, par exemple, en polytétrafluoréthylène ("Téflon"). La largeur de l'intervalle annulaire 26, donc l'importance de l'amortissement, peut ainsi être réglée avec précision. Comme le manchon 25 est en métal, par exemple en aluminium, et le fourreau 29 en matière plastique, par exemple en polytétrafluoréthylène, il se produit, lors d'une variation de température, une variation de l'intervalle et, par conséquent, une compensation automatique de la force d'amortissement en
fonction de. la température.
Le mécanisme d'orientation rapide 24 permet de supprimer la liaison entre le manchon 25 et le corps de palier 3, donc de supprimer l'action d'amortissement, par exemple lorsque, dans le cas d'une attaque aérienne, le support 1 doit être rapidement déplacé vers le haut,
par pivotement.
Le mécanisme d'orientation rapide 24 est constitué par une cheville 31 agencée de manière à pouvoir coulisser dans le corps de palier 3 et sollicitée par un ressort 30 vers des évidements aménagés sur le pourtour du manchon 25, cette cheville étant munie d'un bouton d'actionnement 32 situé près de
la poignée 7.
Les moyens de support pour le mouvement de pointage en azimut sont constitués par le corps de palier 3 monté sur le tourillon 9 au moyen du roulement à quatre points de contact 10, et par un dispositif
d'amortissement 33.
Le dispositif d'amortissement 33 présente une chambre annulaire 34 à section rectangulaire, agencée autour du roulement à quatre points de contact 10, concentriquement à celui-ci, et dans laquelle est agencé un corps annulaire 35 dont la section droite est également rectangulaire, de manière qu'un intervalle soit formé entre la paroi de la chambre annulaire 34
dans le corps de palier 3 et le corps annulaire 35.
Comme le corps annulaire 35 est en matière plastique, par exemple en polytétrafluoréthylène, alors que la paroi de l'autre côté de l'intervalle, autrement dit le corps de palier 3, est en métal, par exemple en aluminium, il y a, en cas de variation de température, une variation de l'intervalle, donc une compensation
automatique de la force d'amortissement.
Cet intervalle est rempli d'un liquide amortisseur. Par l'intermédiaire d'un disque 36, le corps annulaire 35 est solidarisé en rotation au tourillon 9. Dans un évidement aménagé dans ce tourillon 9 est prévu un dispositif de mesure de vitesse de rotation qui est lié, d'un côté, au corps de palier 3
et, de l'autre côté, au tourillon 9.
Bien entendu, on peut aussi renoncer au mécanisme d'orientation rapide. En outre, il s'est avéré que le dispositif d'amortissement 23 pour le réducteur du type "Harmonic-Drive", autrement dit pour le mouvement de pointage en hauteur, peut généralement être omis sans grand inconvénient. Par contre, le dispositif d'amortissement 3 des moyens de support pour le mouvement de pointage en azimut est, dans tous les cas, indispensable pour obtenir un fonctionnement
satisfaisant du dispositif selon l'invention.
Claims (12)
1. Dispositif de lancement et de guidage, pour engins volants partant de tubes de lancement et propulsés par réaction, comportant un support recevant le tube de lancement ainsi que les moyens de visée, ce support étant orientable en hauteur et en azimut au moyen d'une poignée et étant monté sur un corps de palier de manière à pouvoir pivoter autour d'un axe horizontal, le corps de palier étant agencé sur un support inférieur de manière y pivoter autour d'un axe vertical et présentant un réducteur pour le mouvement de pointage en hauteur et un palier pour le mouvement de pointage en azimut, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission pour le mouvement de pointage en hauteur est constitué par un réducteur à déformation élastique du type "Harmonic-Drive"l (12), dont la partie intérieure, de forme elliptique (13), est entraînée par un arbre (17) auquel est fixée la poignée d'orientation (7).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un dispositif d'amortissement (23) est prévu pour le réducteur à déformation élastique (12).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d'amortissement (23) est constitué par un manchon (25) fixé au corps de palier (3) de manière à lui être solidarisé en rotation, et par un intervalle annulaire (26) qui est compris entre l'arbre (17) et la poignée d'orientation (7) et
qui est rempli d'un liquide amortisseur.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un fourreau (29) est agencé sur
l'arbre (17).
5. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la
1 0 dilatation thermique de l'arbre (17) et/ou du fourreau (29), ainsi que du manchon (25) et donc de l'intervalle annulaire (26), ainsi que la variation de viscosité du liquide d'amortissement en fonction de la température sont mutuellement harmonisées de manière à obtenir une
force d'amortissement indépendante de la température.
6. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le manchon
(25) est fixé de manière amovible sur le corps de palier
(3).
7. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
douille (15) à denture extérieure du réducteur à déformation élastique (12) est solidarisée en rotation au corps de palier (3), et en ce que la bague extérieure (16), à denture intérieure, du réducteur est liée au support (1) par l'intermédiaire d'une transmission d'inversion.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la transmisssion d'inversion est constituée par une paire de segments de roues dentées, le premier segment de roue dentée (22) étant fixé à la bague extérieure (16) à denture intérieure, et l'autre
segment de roue dentée (22') étant fixé au support (1).
9. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour
le mouvement de pointage en azimut, le corps de palier (3) est agencé sur un tourillon (9) fixé sur le support inférieur au moyen d'un roulement à quatre points de contact (10), de manière à pouvoir pivoter autour de
l'axe vertical (11).
10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif d'amortissement constitué par une chambre annulaire (34) prévue dans le corps de palier (3), concentriquement au roulement à quatre points de contact (10), et par un corps annulaire (35) fixé au tourillon (9) et agencé dans la chambre annulaire (34), l'intervalle entre le corps annulaire (35) et le corps de palier (3) étant rempli d'un liquide amortisseur.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la dilatation thermique du corps annulaire (35) et du corps de palier (3), donc de l'intervalle compris entre eux, ainsi que la variation de la viscosité du liquide amortisseur en fonction de la température sont mutuellement harmonisées de manière à obtenir une force d'amortissement indépendante de la température.
12. Dispositif selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que la
douille à denture extérieure du réducteur à déformation élastique (12) et le support (1) sont mutuellement liés, sans jeu, par une chaîne cinématique à bras pivotants parallèles.
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