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EP1458052A1 - Reflecteur electromagnetique deployable - Google Patents

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Publication number
EP1458052A1
EP1458052A1 EP04012193A EP04012193A EP1458052A1 EP 1458052 A1 EP1458052 A1 EP 1458052A1 EP 04012193 A EP04012193 A EP 04012193A EP 04012193 A EP04012193 A EP 04012193A EP 1458052 A1 EP1458052 A1 EP 1458052A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support frame
fabric
telescopic
deployable
slings
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP04012193A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1458052B1 (fr
Inventor
Philippe Mourry
Lionel Garon
Jean-Luc Pinchot
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Original Assignee
Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FR0102484A external-priority patent/FR2821490B1/fr
Priority claimed from FR0102485A external-priority patent/FR2821491B1/fr
Priority claimed from FR0102483A external-priority patent/FR2821488B1/fr
Application filed by Etienne LaCroix Tous Artifices SA filed Critical Etienne LaCroix Tous Artifices SA
Publication of EP1458052A1 publication Critical patent/EP1458052A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1458052B1 publication Critical patent/EP1458052B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/141—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing reflecting surfaces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/08—Means for collapsing antennas or parts thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
    • H01Q15/14—Reflecting surfaces; Equivalent structures
    • H01Q15/16—Reflecting surfaces; Equivalent structures curved in two dimensions, e.g. paraboloidal
    • H01Q15/161—Collapsible reflectors

Definitions

  • the present invention relates to the field of reflectors electromagnetic.
  • devices comprising a deployable support frame which carries a plurality of fabric segments designed to form in combination, in the state deployed, reflective polyhedra.
  • the present invention now aims to provide new means with greater efficiency than the prior art.
  • a reflector electromagnetic comprising a support armature which carries a plurality elements of canvas designed to form, in combination, polyhedra reflectors, characterized in that it further comprises means for aerodynamic behavior control capable of imposing an orientation of the support frame such as this has at least one external edge horizontal.
  • the horizontal external edge is a lower edge of the reinforcement support.
  • orientation and rotation control means comprise at least a lift sail.
  • This frame 100 is designed to serve as a support for 200 elements of reflective fabric.
  • the frame 100 is further adapted for authorize rapid and autonomous deployment of the reflector device according to the invention preferably having the general shape of an octahedron.
  • This frame 100 is adapted to guarantee excellent precision geometric (orthogonality of the faces formed by the canvas elements 200 between them), as well as a good flatness of each panel composed by these elements, to guarantee the efficiency of the reflector.
  • the deployable support frame 100 conforms to the present invention includes a central node 110 which carries six arms intended, after deployment, to be positioned respectively orthogonal two by two from central node 110.
  • the deployable support frame 100 thus comprises a telescopic central mast 120 linked to the node 110 and four arms 130 articulated on the node 110.
  • the device according to the present invention in position deployed the device according to the present invention defines a structure to six orthogonal arms two by two distributed in three orthogonal planes between them each coinciding with four of said arms.
  • the central mast 120 is formed of two telescopic elements 122, 124.
  • Element 122 consists of a rod or tube main external of the mast 120 which internally slides a rod secondary, of smaller section, making up the telescopic element 124.
  • the elements 122, 124 are rectilinear and substantially the same length.
  • auxiliary arms 130 are also rectilinear and of length substantially equal to that of the above-mentioned elements 122, 124.
  • the element 122 of the telescopic mast 120 is fixed by one end on node 110, by its end at which the element emerges 124.
  • the node 110 is formed of a part having a through channel 112.
  • This channel 112 slidably receives the telescopic element 124 of the mast which is coaxial to it.
  • the node 110 also carries on its outer periphery four yokes 114 on which the pivoting arms are respectively articulated 130, around axes 116.
  • the axes 116 are transverse to the longitudinal axis of the mast 120 and of the channel 112.
  • the yokes 114 are equally distributed around the axis of the channel 112, 90 ° from each other.
  • the axes 116 of the yokes 114 are oriented in a general peripheral direction with respect to the axis of channel 112 and the axis longitudinal of mast 120.
  • the axes 116 of the yokes 114 are parallel and orthogonal respectively two by two.
  • Each pair of arms defined by the mast 120 and the auxiliary arms 130 carries an element 200 of canvas of general triangular geometry.
  • the device according to the present invention defines eight concave cube corners, as seen in Figure 17, when deployed.
  • the device according to the present invention corresponds to a octahedron.
  • each arm 130 and elements 122, 124 of the telescopic mast is of the order of 900 mm.
  • the device according to the present invention occupies a cylindrical volume with a length of the order of 1 m and a diameter of the order of 55 mm.
  • the device according to the present invention is associated with a deployment means comprising a gas generator base of a pyrotechnic material.
  • a seal such as an O-ring 142 is placed between the two telescopic elements 122, 124.
  • the element main 122 of mast 120 is associated with a gas generator of the type pyrotechnic 180, which opens into the internal volume of the element 122.
  • Such a generator 180 can be formed of a structure known as itself under the name of igniter plug, fixed on the second end of the element 122, namely that opposite to the support node 110.
  • Such a generator 180 generates gas under pressure in element 122 of the telescopic mast. The generation of gas thus applies pressure to element 124 and tends to deploy it telescopically like a cylinder or piston.
  • the generator 180 preferably comprises a body 182 which carries at least one pyrotechnic composition 184 associated with a primer 186 capable of being initiated by a striker 188 himself associated with a control lever or spoon 189.
  • the gas generator 180 is integrated inside the telescopic central mast 120.
  • the gases from combustion are released in the central mast 120 which is elongated (deployment of the element 124 relative to the section of base 122) under the effect of pressure (cylinder effect).
  • central mast 120 ensures the deployment of the structure by pulling on the peripheral arms 130 by through slings 140.
  • each of the six vertices of the device is connected to the four adjacent peaks via a respective sling 140.
  • the device thus comprises a total of twelve slings 140.
  • the slings 140 are preferably formed from a material to be low elongation such as Kevlar (registered trademark).
  • each sling 140 is equal to the length which separates two adjacent vertices of the structure, in the deployed position, from so that the slings are tensioned in the deployed state of the structure and hold the arms 120 and 130 precisely with precision.
  • the gas generator 180 is suitable for defining two successive regimes of distinct operation: a slow phase, then a fast phase.
  • the initial slow phase allows a slow pressure rise in the telescopic mast 120, to ensure the deployment of the structure without damage.
  • the effort during this first phase is the order of a few tens of newtons.
  • the following rapid phase corresponds to the tensioning of the reflective and requires a greater effort, typically of the order of 300 newtons.
  • the gas generator 180 can comprise, for example, as illustrated in FIG. 8, a composition packaged in the form of two sets separate 190, 192.
  • the first set 190 whose combustion ensures the first phase, slow, consists of a single compressed cylindrical block conditioned so as to present a relatively slow operating regime (combustion known as "in cigarette").
  • the second assembly 192 is formed from a plurality of blocks (five for example) of compressed composition which is characterized by a fast burning regime.
  • the telescopic mast 120, as well as the peripheral articulated arms 130 can be made of any suitable material. Preferably, they are made of metal or based on composite material.
  • the deployment of the structure is operated during the displacement of the auxiliary rod 124, by through the traction then exerted on the pivoting arms 130 by the slings 140.
  • means are provided to assist the deployment of the pivoting arms 130, in the form of spring elements 170.
  • these spring elements 170 are interposed between the base element 122 of the mast telescopic 120 and respectively each of the oscillating arms 130.
  • an elastomer block 170 is thus provided, near the central support node 110, between the telescopic mast 120 and each swinging arm 130.
  • the device according to the present invention further includes an arm locking device 130 in position deployed.
  • Such a locking system can be the subject of many embodiments.
  • Such a locking device obviously has the function to preserve geometric precision.
  • Such a locking system also makes it possible to overcome effects of the pressure drop inside the telescopic mast 120 following the decrease in gas temperature.
  • the means above locking devices are formed on the basis of a metal rod 160 designed to interfere, once the device is placed in the deployed position, with grooves 123, 125 formed respectively on the base element 122 and the telescopic element 124 of the mast 120.
  • central support node 110 provided with yokes 114 as well as the ends of the base element 122 and of the element telescopic 124 of the mast 120.
  • the metal rod 160 is placed in the node 110. At rest, the rod 160 has a diameter greater than that of the outer tube telescopic 124. The rod 160 is thus placed in the groove 123 of the element base 122. Thus, there is no friction between the rod 160 and the tube 124 of the telescopic mast.
  • the telescopic tube 124 is provided at its end internal to the base element 122 of a cone 126 flared in the direction of its end.
  • the aforementioned O-ring 140 is preferably provided at this flared cone 126.
  • the outer diameter of the cone 126 is greater than the diameter internal at rest of the rod 140.
  • the cone 126 presses and opens the rod 140.
  • the cone 126 of the element telescopic 124 is provided with the aforementioned groove 125, on its external surface.
  • the locking device thus formed has inter alia the following advantages: reduced number of parts, reliability and efficiency of the locking, good temperature resistance, no friction during mast movement, and good aging.
  • each of the tubes 130, and therefore the base member 122 and the element 124 itself of the mast 120 are each telescopic, that is to say each formed of at least two elements capable of relative sliding along their axis to ensure an increase in length.
  • This variant allows both to have a structure deployed of great amplitude and a reduced storage volume.
  • the support frame deployable aforementioned 100 is associated with several canvas elements forming reflector.
  • the support frame 100 carries twelve triangular panels 200 suitable for forming eight concave cube corners in octahedron.
  • These panels 200 are designed to reflect waves electromagnetic in a certain frequency range.
  • the panels 200 are fixed four to four on hems or textile sheaths 210 which provide the structure structure interface in covering the arms 130 of the frame.
  • the edge of the panels 200 adjacent to the telescopic mast 120 is also equipped with a common hem or scabbard with four panels.
  • the latch fitted to the telescopic part 122 is however wider for allow the tube to slide.
  • this hem is gathered on the folded part.
  • the hem placed on the base element 122 of the telescopic mast is preferably made of a material resistant to temperature rise of skin following the operation of the gas generator 180.
  • each of the panels triangular 200 is provided at its radially outer free edge a small hem 220 in which one of the slings 140.
  • Each sling 140 can slide in the associated hem 220.
  • the gas pressure generated by the gas generator 180 results in a thrust in the axis of the central mast 120 which is distributed in the slings 140 and thus allows the tensioning reflective fabrics 200.
  • FIG. 14 illustrates the radially internal angle of a panel 200.
  • each panel 200 is provided with a reinforcement 230 at the level of each of its angles.
  • Each reflector element 200 is preferably formed on the basis 240 knitted yarn.
  • it is preferably a knitting 7 gauge jersey made with 242 polyester yarn covered with nickel yarn 244 as illustrated in Figure 15 (i.e. a thin strip of nickel 244 is spirally wound around polyester wire 242.
  • the metric number of the wire is 22 (22000 m of wire weighs 1 kg).
  • the diameter of the polyester thread 242 is typically between 200 and 250 ⁇ m.
  • the density of the fabric is typically between 80 and 85 gr / m 2 .
  • the covering yarn 244 has a cross section general oblong, for example almost rectangular, to allow a good electrical contact at each point of contact between two sections of wire 240.
  • This solution is used in the context of the invention because it allows to have a very conductive wire, to improve the quality of the contacts elementary wire to wire while using a wire having good characteristics mechanical.
  • the jersey knitting mode allows a realization simple and inexpensive in raw material for a mesh size given.
  • 242 polyester base wire can be replaced by any equivalent material, for example polyamide.
  • covering wire 244 in nickel can be replaced by any equivalent material, for example steel or copper plus nickel.
  • each triangular panel reflector 200 can be formed on the basis of metallized polyester tulle.
  • Such a panel based on metallized polyester tulle can be formed on the basis of cotton, silk, thermoplastic material or equivalent, arranged in a network of blocked meshes, for example generally hexagonal.
  • Metallization can be obtained by depositing nickel, for example with a thickness of the order of 1 ⁇ m.
  • the diameter of the base wire is typically of the order of 200 ⁇ m and the density of the panel of the order of 30 to 40 gr / m 2 .
  • the device according to the present invention comprises means 300 designed to control the aerodynamic behavior of the reflector during its fall free.
  • these means 300 have the function of controlling both the orientation and the possible rotation of the reflector during its fall free.
  • the means 300 can be adapted to control an equilibrium position not on a horizontal edge as illustrated on Figure 17, but on three horizontal edges.
  • the means orientation 300 include a canvas dome 310 in the form of a parachute.
  • This canvas 310 can be formed for example of a square of very light canvas and very porous connected to the two upper peripheral nodes 150, 152 and at both ends of the telescopic central mast 120 as seen in the figure 17.
  • the fabric 310 is fixed directly on the nodes upper 150, 152.
  • the fabric 310 is also connected to the ends of the telescopic central mast 120 by slings 312, 314.
  • the canvas 310 is 1060 x 1060 mm and the slings 312, 314 connecting the fabric 310 to the ends of the central mast 120 have a length of the order of 500 mm.
  • control means 300 include elements 320 designed to print a rotational movement, along a vertical axis, during the fall of the reflector.
  • These means 320 have symmetry with respect to an axis vertical through the center of node 110 and the middle of one of the edges defined by a sling 140.
  • these means 320 are formed of two small triangles of very light and non-porous fabric 322, 324, arranged on the upper inclined panels respectively disposed at end of the central mast 120 and symmetrical with respect to the central node 110, that is to say disposed respectively between the two sections 122, 124 of the telescopic mast 120 and the two arms 130 located coplanar in a plane vertical, directed upwards from the central node 110.
  • the previously described reflective octahedron can be associated with metallic or metallized glitter (chaff in terminology Anglo-Saxon).
  • octahedra for example typically from 3 to 10, including octahedra of different sizes.
  • provision may be made for complete or replace the canvas triangles 322, 324 ensuring the rotation by symmetrical or asymmetrical holes formed in the panels reflectors.
  • the present invention is not limited to the realization of an octahedron, but extends to the realization of any polyhedron.

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif formant réflecteur électromagnétique, comprenant une armature support (100) qui porte une pluralité d'éléments de toile (200) conçus pour former en combinaison des polyèdres réflecteurs, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de contrôle du comportement aérodynamique (310, 322, 324) aptes à imposer une orientation de l'armature support telle que celle-ci présente au moins une arête externe horizontale.

Description

La présente invention concerne le domaine des réflecteurs électromagnétiques.
Elle concerne toutes les applications potentielles des réflecteurs électromagnétiques, telles que, et non limitativement, l'utilisation sous forme de balises de repérage, par exemple pour des véhicules mobiles.
On a déjà proposé de nombreux moyens formant réflecteur électromagnétique.
On pourra se référer par exemple aux documents FR-A-2 723 263, EP 0 182 274, FR 1 226 263, GB 913 547, US 3 217 325, US 3 041 604, US 3 115 631, US 3 568 191, GB 2 188 783, GB 2 189 079, FR 2 073 370, US 4 119 965, US 4 096 479, US 4 072 948, US 3 660 843, US 3 276 017.
On a décrit par exemple dans le document FR-A-2 723 263 des dispositifs comprenant une armature support déployable qui porte une pluralité de segments de toile conçus pour former en combinaison, à l'état déployé, des polyèdres réflecteurs.
La présente invention a maintenant pour but de proposer de nouveaux moyens présentant une efficacité supérieure à l'art antérieur.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention, grâce à une réflecteur électromagnétique comprenant une armature support qui porte une pluralité d'éléments de toile conçus pour former en combinaison, des polyèdres réflecteurs, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de contrôle du comportement aérodynamique aptes à imposer une orientation de l'armature support telle que celle-ci présente au moins une arête externe horizontale.
La Demanderesse a déterminé que cette caractéristique est importante pour obtenir une réponse moyenne de niveau élevé.
Selon une autre caractéristique avantageuse de la présente invention, l'arête externe horizontale est une arête inférieure de l'armature support.
Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, de tels moyens de contrôle d'orientation et de rotation comportent au moins une voile de sustentation.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaítront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif, et sur lesquels :
  • la figure 1 représente une vue générale schématique en perspective d'un dispositif conforme à la présente invention,
  • la figure 2 représente une vue partielle d'une armature support conforme à la présente invention, en partie déployée,
  • la figure 3 représente la même armature support conforme à la présente invention, en position repliée,
  • les figures 4, 5 et 6 représentent schématiquement le dispositif conforme à la présente invention à trois étapes successives de sa phase de déploiement,
  • la figure 7 représente une courbe illustrant la montée en pression des gaz d'un générateur pyrotechnique assurant le déploiement, en fonction du temps,
  • la figure 8 représente schématiquement un agencement préférentiel de moyens pyrotechniques propres à générer des gaz de déploiement, conformes à l'invention,
  • les figures 9, 10, 11 et 12 représentent des moyens de verrouillage d'un mât télescopique conforme à la présente invention lors de quatre étapes successives du déploiement,
  • la figure 13 représente une vue partielle d'un élément de toile conforme à l'invention au niveau de l'un de ses angles radialement externes coopérant avec un bras et une élingue,
  • la figure 14 représente une vue de détail d'une toile dans sa zone angulaire radialement interne coopérant avec deux bras, à proximité du noeud central,
  • la figure 15 représente un fil guipé utilisé de préférence dans le cadre de l'invention pour la réalisation de la toile,
  • la figure 16 représente schématiquement les mailles d'une toile tricotée conforme à l'invention, et
  • la figure 17 illustre schématiquement le dispositif conforme à la présente invention en position déployée, notamment équipé de moyens de contrôle du comportement aérodynamique.
On va décrire tout d'abord la structure de l'armature support déployable 100 conforme à la présente invention.
Cette armature 100 est conçue pour servir de support à des éléments 200 de toile réflectrice. L'armature 100 est de plus adaptée pour autoriser un déploiement rapide et autonome du dispositif réflecteur conforme à l'invention ayant de préférence la forme générale d'un octaèdre. Cette armature 100 est adaptée pour garantir une excellente précision géométrique (orthogonalité des faces formées par les éléments 200 de toile entre elles), ainsi qu'une bonne planéité de chaque panneau composé par ces éléments, pour garantir l'efficacité du réflecteur.
Pour l'essentiel, l'armature support déployable 100 conforme à la présente invention comprend un noeud central 110 qui porte six bras destinés, après déploiement, à être positionnés respectivement orthogonaux deux à deux à partir du noeud central 110.
Plus précisément encore, selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, l'armature support déployable 100 comprend ainsi un mât central télescopique 120 lié au noeud 110 et quatre bras 130 articulés sur le noeud 110.
Ainsi, comme on le voit sur la figure 1 annexée, en position déployée le dispositif conforme à la présente invention définit une structure à six bras orthogonaux deux à deux répartis selon trois plans orthogonaux entre eux coïncidant chacun avec quatre desdits bras.
Plus précisément encore, selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, le mât central 120 est formé de deux éléments télescopiques 122, 124. L'élément 122 est formé d'une tige ou tube principale externe du mât 120 qui reçoit à coulissement interne une tige secondaire, de plus faible section, composant l'élément télescopique 124.
Les éléments 122, 124 sont rectilignes et sensiblement de même longueur.
Par ailleurs, les bras auxiliaires 130 sont également rectilignes et de longueur sensiblement égale à celle des éléments 122, 124 précités.
L'élément 122 du mât télescopique 120 est fixé par une extrémité sur le noeud 110, par son extrémité au niveau de laquelle émerge l'élément 124.
Le noeud 110 est formé d'une pièce possédant un canal traversant 112.
Ce canal 112 reçoit à coulissement l'élément télescopique 124 du mât qui lui est coaxial.
Le noeud 110 porte par ailleurs sur sa périphérie extérieure quatre chapes 114 sur lesquelles sont articulés respectivement les bras pivotants 130, autour d'axes 116.
Les axes 116 sont transversaux à l'axe longitudinal du mât 120 et du canal 112. Les chapes 114 sont équiréparties autour de l'axe du canal 112, à 90° l'une de l'autre.
Ainsi, les axes 116 des chapes 114 sont orientés dans une direction générale périphérique par rapport à l'axe du canal 112 et à l'axe longitudinal du mât 120.
Les axes 116 des chapes 114 sont parallèles et orthogonaux respectivement deux à deux.
Chaque paire de bras définie par le mât 120 et les bras auxiliaires 130 porte un élément 200 de toile de géométrie générale triangulaire.
Ainsi, le dispositif conforme à la présente invention définit huit coins de cube concaves, comme on le voit sur la figure 17, une fois déployé. Ainsi, le dispositif conforme à la présente invention correspond à un octaèdre.
A titre d'exemple non limit tif, la longueur de chaque bras 130 et des éléments 122, 124 du mât télescopique est de l'ordre de 900 mm.
Par ailleurs, à l'état replié, comme illustré sur la figure 3, le dispositif conforme à la présente invention occupe un volume cylindrique d'une longueur de l'ordre de 1 m et d'un diamètre de l'ordre de 55 mm.
De préférence, le dispositif conforme à la présente invention est associé à un moyen de déploiement comprenant un générateur de gaz à base d'un matériau pyrotechnique.
A cet effet, une garniture d'étanchéité, telle qu'un joint torique 142 est placée entre les deux éléments télescopiques 122, 124. Et l'élément principal 122 du mât 120 est associé à un générateur de gaz de type pyrotechnique 180, qui débouche dans le volume interne de l'élément 122.
Un tel générateur 180 peut être formé d'une structure connue en soi sous la dénomination de bouchon allumeur, fixé sur la seconde extrémité de l'élément 122, à savoir celle opposée au noeud support 110.
La structure générale d'un générateur de gaz 180 étant connue de l'homme de l'art, celle-ci ne sera pas décrite dans le détail par la suite.
L'homme de l'art comprendra qu'un tel générateur 180 génère des gaz sous pression dans l'élément 122 du mât télescopique. La génération des gaz applique ainsi une pression sur l'élément 124 et tend à déployer celui-ci de manière télescopique à la manière d'un vérin ou piston.
Pour l'essentiel, le générateur 180 comporte de préférence un corps 182 qui porte au moins une composition pyrotechnique 184 associée à une amorce 186 susceptible d'être initiée par un percuteur 188 lui-même associé à un levier de commande ou cuiller 189.
L'utilisation d'un générateur de gaz pyrotechnique permet de bénéficier d'un excellent rapport énergie embarquée/encombrement.
Comme on le voit sur les figures annexées, le générateur de gaz 180 est intégré à l'intérieur du mât central télescopique 120.
Les gaz issus de la combustion sont libérés dans le mât central 120 qui s'allonge (déploiement de l'élément 124 par rapport au tronçon de base 122) sous l'effet de la pression (effet vérin).
Par ailleurs, c'est l'allongement du mât central 120 qui assure le déploiement de la structure en tirant sur les bras périphériques 130 par l'intermédiaire d'élingues 140.
En effet, comme on le voit sur les figures annexées, il est prévu une élingue 140 entre chaque paire de sommets adjacents du dispositif, c'est-à-dire entre les extrémités des bras 130 et les extrémités du mât télescopique 120.
Ainsi, chacun des six sommets du dispositif est relié aux quatre sommets adjacents par l'intermédiaire d'une élingue 140 respective.
Le dispositif comprend ainsi au total douze élingues 140.
Les élingues 140 sont de préférence formées en un matériau à faible allongement tel que le Kevlar (marque déposée).
La longueur de chaque élingue 140 est égale à la longueur qui sépare deux sommets adjacents de la structure, en position déployée, de sorte que les élingues soient tendues à l'état déployé de la structure et maintiennent fermement avec précision les bras 120 et 130.
De préférence, dans le cadre de la présente invention, le générateur de gaz 180 est adapté pour définir deux régimes successifs de fonctionnement distincts : une phase lente, puis une phase rapide.
La phase lente initiale permet une montée en pression lente dans le mât télescopique 120, pour assurer le déploiement de la structure sans l'endommager. Typiquement, l'effort pendant cette première phase est de l'ordre de quelques dizaines de newtons.
La phase rapide qui suit correspond à la mise en tension du réflecteur et nécessite un effort plus conséquent, typiquement de l'ordre de 300 newtons.
La montée en pression est schématisée sur la figure 7 annexée.
Pour obtenir un tel fonctionnement à deux séquences successives, le générateur de gaz 180 peut comprendre par exemple, comme illustré sur la figure 8, une composition conditionnée sous forme de deux ensembles distincts 190, 192.
Le premier ensemble 190 dont la combustion assure la première phase, lente, est formé d'un bloc cylindrique unique comprimé conditionné de manière à présenter un régime de fonctionnement relativement lent (combustion dite « en cigarette »).
Le deuxième ensemble 192 est formé d'une pluralité de blocs (cinq par exemple) de composition comprimée qui se caractérise par un régime de combustion rapide.
Le mât télescopique 120, ainsi que les bras articulés périphériques 130 peuvent être réalisés en tout matériau approprié. De préférence, ils sont réalisés en métal ou à base de matériau composite.
Comme on l'a indiqué précédemment, le déploiement de la structure est opéré lors du déplacement de la tige auxiliaire 124, par l'intermédiaire de la traction alors exercée sur les bras pivotants 130 par les élingues 140.
Cependant, de préférence, il est prévu des moyens assistant le déploiement des bras pivotants 130, sous forme d'éléments ressorts 170.
Selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, ces éléments ressorts 170 sont intercalés entre l'élément de base 122 du mât télescopique 120 et respectivement chacun des bras oscillants 130.
Plus précisément encore, selon le mode de réalisation particulier donné sur les figures annexées, il est ainsi prévu un bloc d'élastomère 170, à proximité du noeud support central 110, entre le mât télescopique 120 et chaque bras oscillant 130.
En position repliée comme illustré sur la figure 3, les blocs élastomères 170 sont comprimés.
Le déploiement du dispositif conforme à la présente invention est schématisé sur les figures 4, 5 et 6.
Sur la figure 4, on aperçoit le dispositif en position repliée, les bras oscillants 130 étant accolés le long de l'élément de base 122 du mât télescopique 120 et la tige auxiliaire 124 étant rétractée dans l'élément de base 122.
Sur la figure 5, on a illustré le début du déploiement de la structure, la tige 124 commençant à être déployée sur l'extérieur de l'élément de base 122 et les quatre bras 130 commençant leur pivotement, en raison de la traction exercée par les élingues 140, assistés en cela par les ressorts élastomères 170.
Enfin, on aperçoit sur la figure 6 la structure conforme à la présente invention à l'état déployé, les quatre bras oscillants 130 étant alors coplanaires dans un plan orthogonal à l'axe du mât central 120 et les douze élingues 140 étant placées en position tendue.
De préférence, le dispositif conforme à la présente invention comprend en outre un dispositif de verrouillage des bras 130 en position déployée.
Un tel système de verrouillage peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation.
Un tel dispositif de verrouillage a bien évidemment pour fonction de préserver la précision géométrique.
Un tel système de verrouillage permet également de s'affranchir des effets de la chute de pression interne au mât télescopique 120 consécutive à la diminution de la température des gaz.
Dans le cadre de la présente invention, de préférence, les moyens de verrouillage précités sont formés à base d'un jonc métallique 160 conçu pour venir interférer, une fois le dispositif placé en position déployée, avec des gorges 123, 125 formées respectivement sur l'élément de base 122 et l'élément télescopique 124 du mât 120.
On obtient ainsi un blocage du mât télescopique 120 dans les deux sens.
La structure d'un tel moyen de verrouillage ainsi que son fonctionnement sont illustrés sur les figures 9 à 12 annexées.
On aperçoit sur ces figures le noeud support central 110 muni de chapes 114 ainsi que les extrémités de l'élément de base 122 et de l'élément télescopique 124 du mât 120.
Au repos, le jonc 160 métallique est disposé dans le noeud 110. Au repos, le jonc 160 a un diamètre supérieur à celui externe du tube télescopique 124. Le jonc 160 est ainsi placé dans la gorge 123 de l'élément de base 122. Ainsi, il n'y a pas de frottement entre le jonc 160 et le tube 124 du mât télescopique.
Cependant, le tube 124 télescopique est muni à son extrémité interne à l'élément de base 122 d'un cône 126 évasé en direction de son extrémité. Le joint torique 140 précité est prévu de préférence au niveau de ce cône évasé 126.
Le diamètre externe du cône 126 est supérieur au diamètre interne au repos du jonc 140.
Ainsi, lors du déplacement de l'élément télescopique 124, le cône 126 vient solliciter et ouvrir le jonc 140. Le cône 126 de l'élément télescopique 124 est muni de la gorge 125 précitée, sur sa surface externe.
Lorsque la gorge 125 du piston 124 arrive en face du jonc 140, comme on le voit sur la figure 11, le jonc se referme à l'intérieur de la gorge 125, par élasticité, entraínant le blocage du mât.
Le dispositif de verrouillage ainsi formé présente entre autres les avantages suivants : nombre de pièces réduit, fiabilité et efficacité du verrouillage, bonne tenue en température, pas de frottement lors du mouvement du mât, et bon vieillissement.
Selon une variante de réalisation conforme à la présente invention, chacun des tubes 130, et par conséquent l'élément de base 122 et l'élément 124 lui-même du mât 120 sont chacun télescopiques, c'est-à-dire formés chacun d'au moins deux éléments susceptibles de coulissement relatif selon leur axe pour assurer une augmentation en longueur.
Cette variante permet à la fois de disposer d'une structure déployée de grande amplitude et un volume de stockage réduit.
Comme on l'a indiqué précédemment, l'armature support déployable 100 précitée est associée à plusieurs éléments de toile formant réflecteur.
Plus précisément encore, l'armature support 100 porte douze panneaux triangulaires 200 propres à former huit coins de cube concave en octaèdre.
Ces panneaux 200 sont conçus pour réfléchir les ondes électromagnétiques dans une certaine plage de fréquences.
Les panneaux 200 sont fixés quatre à quatre sur des ourlets ou fourreaux textiles 210 qui assurent l'interface habillage structure en recouvrant les bras 130 de l'armature.
L'arête des panneaux 200 adjacente au mât télescopique 120 est également munie d'un ourlet ou fourreau commun à quatre panneaux. L'ouerlet équipant la partie télescopique 122 est cependant plus large pour permettre au tube de coulisser.
En position pliée, cet ourlet est froncé sur la partie repliée.
L'ourlet placé sur l'élément de base 122 du mât télescopique est de préférence réalisé en un matériau résistant à l'élévation de la température de peau consécutive au fonctionnement du générateur de gaz 180.
Comme on le voit sur la figure 13, chacun des panneaux triangulaires 200 est muni au niveau de son bord libre radialement externe d'un petit ourlet 220 dans lequel est engagée respectivement l'une des élingues 140. Chaque élingue 140 peut coulisser dans l'ourlet 220 associé.
Lors du déploiement, la pression des gaz générée par le générateur de gaz 180 se traduit par une poussée dans l'axe du mât central 120 qui se répartit dans les élingues 140 et permet ainsi la mise en tension des toiles réflectrices 200.
La figure 14 illustre l'angle radialement interne d'un panneau 200.
De préférence chaque panneau 200 est muni d'un renfort 230 au niveau de chacun de ses angles.
Chaque élément réflecteur 200 est formé de préférence à base d'un fil 240 tricoté.
Dans le cadre de l'invention, il s'agit de préférence d'un tricot jersey jauge 7 réalisé avec un fil polyester 242 guipé avec un fil de nickel 244 comme illustré sur la figure 15 (c'est-à-dire qu'une fine bandelette de nickel 244 est enroulée en spirale autour du fil polyester 242.
Le numéro métrique du fil est 22 (22000 m de fil pèsent 1 kg).
Le diamètre du fil polyester 242 est typiquement compris entre 200 et 250 µm.
La densité de la toile est typiquement comprise entre 80 et 85 gr/m2.
Par ailleurs de préférence, le fil de guipage 244 a une section générale oblongue, par exemple presque rectangulaire, pour permettre un bon contact électrique au niveau de chaque point d'adjacence entre deux tronçons du fil 240.
Cette solution est retenue dans le cadre de l'invention car elle permet d'avoir un fil très conducteur, d'améliorer la qualité des contacts élémentaires fil à fil tout en utilisant un fil ayant de bonnes caractéristiques mécaniques.
Par ailleurs, le mode de tricotage jersey permet une réalisation simple et peu coûteuse en matière première pour une taille de maille donnée.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit pour chaque panneau triangulaire 200.
Par exemple, le fil de base 242 en polyester peut être remplacé par tout matériau équivalent, par exemple du polyamide.
Par ailleurs, le fil de guipage 244 en nickel peut être remplacé par tout matériau équivalent, par exemple de l'acier ou du cuivre plus nickel.
Selon encore une autre variante, chaque panneau triangulaire réflecteur 200 peut être formé à base de tulle polyester métallisé.
Un tel panneau à base de tulle polyester métallisé peut être formé à base de coton, soie, matière thermoplastique ou équivalent, agencé en réseau de mailles bloquées, par exemple généralement hexagonales. La métallisation peut être obtenue par dépôt de nickel, par exemple d'une épaisseur de l'ordre de 1 µm. Le diamètre du fil de base est typiquement de l'ordre de 200 µm et la densité du panneau de l'ordre de 30 à 40 gr/m2.
Comme suggéré précédemment, de préférence, le dispositif conforme à la présente invention comprend des moyens 300 conçus pour contrôler le comportement aérodynamique du réflecteur lors de sa chute libre.
Plus précisément, ces moyens 300 ont pour fonction de contrôler à la fois l'orientation et la rotation éventuelle du réflecteur lors de sa chute libre.
Plus précisément encore, dans le cadre de l'invention, les moyens 300 sont avantageusement conçus pour maítriser :
  • une position d'équilibre sur une arête comme on le voit sur la figure 17 (au moins une arête externe horizontale),
  • une vitesse de rotation donnée et régulière du réflecteur sur lui-même autour d'un axe vertical,
  • une bonne stabilité autour de la position d'équilibre,
  • une durée de stabilisation la plus faible possible (phase de retournement),
  • une vitesse de chute la plus faible possible, et
  • une dérive la plus faible possible (pas de portance aérodynamique).
En variante, les moyens 300 peuvent être adaptés pour contrôler une position d'équilibre non pas sur une arête horizontale comme illustré sur la figure 17, mais sur trois arêtes horizontales.
Il semble important en effet, dans le cadre de l'invention, d'éviter une position d'équilibre sur un angle, c'est-à-dire une orientation du réflecteur avec un angle dirigé vers le bas, c'est-à-dire l'un des bras 130 ou du mât 120 vertical.
Différents moyens d'orientation peuvent être utilisés à cette fin.
Dans le cadre de la présente invention, de préférence, les moyens d'orientation 300 comprennent un dôme en toile 310 en forme de parachute. Cette toile 310 peut être formée par exemple d'un carré de toile très légère et très poreuse relié aux deux noeuds périphériques supérieurs 150, 152 et aux deux extrémités du mât central télescopique 120 comme on le voit à la figure 17. Selon cette figure, la toile 310 est fixée directement sur les noeuds supérieurs 150, 152. La toile 310 est par ailleurs reliée aux extrémités du mât central télescopique 120 par l'intermédiaire d'élingues 312, 314.
Typiquement, la toile 310 est de 1060 x 1060 mm et les élingues 312, 314 reliant la toile 310 aux extrémités du mât central 120 ont une longueur de l'ordre de 500 mm.
L'utilisation d'un matériau poreux pour réaliser la toile 310 permet de faire disparaítre la portance au profit de la traínée sans pour autant nuire à la vitesse de chute.
Par ailleurs, comme on le voit sur la figure 17, de préférence les moyens de contrôle 300 comprennent des éléments 320 conçus pour imprimer un mouvement de rotation, selon un axe vertical, lors de la chute du réflecteur.
Ces moyens 320 présentent une symétrie par rapport à un axe vertical passant par le centre du noeud 110 et le milieu de l'une des arêtes défini par une élingue 140.
Plus précisément encore, de préférence, ces moyens 320 sont formés de deux petits triangles de toile très légère et non poreuse 322, 324, disposés sur les panneaux inclinés supérieurs disposés respectivement au bout du mât central 120 et symétriques par rapport au noeud central 110, c'est-à-dire disposés respectivement entre les deux tronçons 122, 124 du mât télescopique 120 et les deux bras 130 situés coplanaires dans un plan vertical, dirigés vers le haut à partir du noeud central 110.
Ces deux petites voiles, globalement adjacentes au sommet de l'octaèdre permettent d'imprimer le mouvement de rotation autour de l'axe vertical précédemment évoqué.
Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être décrits mais s'étend à toute variante conforme son esprit.
Par exemple, l'octaèdre réflecteur précédemment décrit peut être associé à des paillettes métalliques ou métallisées (chaff en terminologie anglo-saxonne).
Par ailleurs, on peut associer plusieurs octaèdres, par exemple typiquement de 3 à 10, y compris des octaèdres de taille différente.
Selon d'autres variantes de réalisation, on peut prévoir de compléter ou de remplacer les triangles de toile 322, 324 assurant la rotation par des trous symétriques ou dissymétriques formés dans les panneaux réflecteurs.
En outre la présente invention n'est pas limitée à la réalisation d'un octaèdre, mais s'étend à la réalisation de tout polyèdre.

Claims (39)

  1. Dispositif formant réflecteur électromagnétique, comprenant une armature support (100) qui porte une pluralité d'éléments de toile (200) conçus pour former en combinaison des polyèdres réflecteurs, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens de contrôle du comportement aérodynamique (310, 322, 324) aptes à imposer une orientation de l'armature support telle que celle-ci présente au moins une arête externe horizontale.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'armature support (100) est déployable.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'armature support (100) comprend au moins un bras déployable télescopique (120).
  4. Dispositif selon l'une des revendications 1 a 3, caractérisé par le fait que la toile (200) est formée d'un textile tricoté.
  5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'armature support déployable (100) comprend un noeud central (110) qui porte au moins le bras déployable télescopique.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'armature support (100) comprend un mât télescopique (120) lié au noeud central (110) et plusieurs bras pivotants centraux montés à articulation sur le noeud central (110).
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'armature support (100) comprend un mât télescopique (120) comprenant un tronçon principal (122) qui reçoit à coulissement au moins un tronçon auxiliaire (124), caractérisé par le fait que le tronçon principal (122) est fixé sur le noeud central (110) par son extrémité d'ouverture par laquelle émerge le bras auxiliaire (124).
  8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'armature support (100) comprend un mât télescopique (120) et quatre bras pivotants (130).
  9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que chaque bras (120, 130) de l'armature support (100) est télescopique et lié à un noeud central (110).
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'armature support déployable (100) comprend six bras télescopiques.
  11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens (170) aptes à solliciter des bras pivotants (130) en extension.
  12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé par le fait que les moyens de sollicitation des bras pivotants (130) comprennent des élingues (140).
  13. Dispositif selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé par le fait que les moyens de sollicitation des bras pivotants (130) comprennent des blocs en élastomère (170).
  14. selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens (160) aptes à assurer le verrouillage du bras télescopique (120) en position déployée.
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage comprennent un jonc élastique (160).
  16. Dispositif selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé par le fait que l'un des éléments (124) du bras déployable télescopique est muni d'un cône (126) adapté pour assurer l'extension d'un jonc de verrouillage (160) lors du déploiement du bras déployable télescopique, de sorte que le jonc (160) une fois expansé interfère avec des gorges prévues respectivement sur les deux éléments susceptibles de déplacement télescopique relatif.
  17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé par le fait qu'il définit huit coins de cube en forme d'octaèdre.
  18. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que la toile (200) est formée d'un tricot jersey jauge 7.
  19. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait que la toile (200) est formée de tulle polyester métallisé.
  20. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 19, caractérisé par le fait que la toile (200) est formée d'un fil thermoplastique, par exemple à base de polyester, guipé métal, par exemple de nickel.
  21. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé par le fait que la toile comprend un fil métallique de guipage (244) de section allongée.
  22. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 21 caractérisé par le fait que la toile (200) est montée sur les bras (120, 130) de l'armature support déployable (100) par l'intermédiaire d'ourlets (210) formés au niveau des arêtes de la toile (200).
  23. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle du comportement aérodynamique qui comportent une voile de sustentation (310).
  24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé par le fait que la voile de sustentation (310) est formée d'une toile poreuse.
  25. Dispositif selon l'une des revendications 23 ou 24, caractérisé par le fait que la voile de sustentation (310) est accrochée d'une part sur deux sommets (150, 152) de l'armature support déployable (100), et d'autre part, par l'intermédiaire d'élingues (312, 314) sur les deux extrémités d'un mât télescopique (120).
  26. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 25, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle du comportement aérodynamique comportant des moyens symétriques (322, 324) aptes à imposer une rotation de la structure autour d'un axe vertical.
  27. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle de rotation comprennent deux toiles symétriques (322, 324).
  28. Dispositif selon la revendication 26, caractérisé par le fait que les moyens de contrôle de rotation comprennent des orifices formés dans des toiles du dispositif.
  29. Dispositif selon la revendication 27, caractérisé par le fait que les deux toiles (322, 324) sont fixées entre un mât télescopique (120) et les élingues (140).
  30. Dispositif selon les revendications 1 à 29, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle du comportement aérodynamique (310, 322, 324) aptes à imposer une orientation de l'armature support déployable telle que celle-ci présente au moins une arête inférieure horizontale.
  31. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 30, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de contrôle de comportement aérodynamique (310, 322, 324) aptes à assurer une orientation de la structure support déployable (100) de sorte que celle-ci comprenne trois arêtes inférieures dans un plan horizontal.
  32. Dispositif selon l'une des rev 1 à 31, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de commande comportant un générateur pyrotechnique (180) de gaz.
  33. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 32, caractérisé par le fait que le générateur pyrotechnique est conçu pour définir deux phases : une première phase de montée en pression lente suivie d'une phase de montée en pression plus rapide.
  34. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 33, caractérisé par le fait que le générateur pyrotechnique comprend deux pains de composition pyrotechnique (190, 192) présentant des propriétés de combustion différentes aptes à définir deux phases successives, l'une initiale de montée en pression lente, l'autre de montée en pression plus rapide.
  35. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 34, caractérisé par le fait qu'il comprend des élingues (140) fixées entre deux sommets de la structure déployable (100).
  36. Dispositif selon la revendication 35, caractérisé par le fait que les élingues (140) sont placées dans des ourlets formés sur les bords de la toile (200).
  37. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 36, caractérisé par le fait qu'il comprend douze élingues (140).
  38. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 37, caractérisé par le fait que l'armature support (100) comporte au moins une élingue (140) qui assure un déploiement optimal de la toile (200).
  39. Dispositif selon la revendication 38, caractérisé par le fait que l'élingue (140) est disposée selon une arête de l'élément de toile (200).
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