Brevet 2480967 – Dispositif de décharge aérienne – 1949

La présente invention concerne la décharge aérienne de liquides confinés dans un récipient sous une pression gazeuse, et a pour but de fournir certaines améliorations aux dispositifs qui leur sont destinés.

L’invention est particulièrement applicable à la décharge aérienne de compositions de brouillard ou de fumée synthétiques provenant d’aéronefs, mais est également applicable partout où l’on souhaite évacuer par voie aérienne un liquide, tel que par exemple un insecticide. Le récipient, confinant la composition sous une pression gazeuse, peut avantageusement être transporté dans le casier à bombe conventionnel d’un avion de bombardement militaire, ou peut être autrement convenablement suspendu de l’aéronef. Conformément à l’invention, un disque ou une fermeture équivalente est associé fonctionnellement à l’extrémité de sortie du tube de sortie ou de décharge du récipient, et des moyens expansibles, et de préférence explosifs, sont prévus pour rompre l’association fonctionnelle du disque et du tube pour permettre la pression gazeuse dans le récipient pour éloigner le disque de sa position de fermeture avec le tube. L’action des moyens expansibles ou explosifs est déclenchée à l’extérieur du conteneur, par le pilote ou un autre membre du personnel de l’aéronef. Dans la forme préférée et plus complète de l’invention, une bague de gorge ayant deux sièges annulaires concentriques en métal relativement mou sur sa face externe est connectée fonctionnellement à l’extrémité de sortie du tube de sortie, qui est adaptée pour plonger sous le niveau de liquide dans le récipient. Le disque de fermeture forme un joint avec l’intérieur des sièges annulaires et est vissé sur un tube de soufflage, qui à son tour est vissé à une position de goujon à l’intérieur et fixé au tube de sortie. Le moyen expansible ou explosif est positionné à l’intérieur du tube de soufflage et, lorsqu’il est actionné, rompt la connexion entre le tube de soufflage et le disque et permet ainsi à la pression gazeuse dans le récipient d’éloigner le disque de sa position de fermeture par rapport au tube de sortie. Un accouplement fileté sur l’anneau entoure le disque et l’extrémité de sortie du tube de sortie et comporte une arête circulaire intérieure formant un joint avec l’extérieur des sièges annulaires. Des ergots à l’intérieur de l’accouplement arrêtent le mouvement du disque, et le liquide de décharge retient le disque contre ces ergots pendant l’intervalle de décharge.

Les caractéristiques précédentes et d’autres caractéristiques nouvelles de l’invention seront mieux comprises à la lecture de la description suivante faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels la figure 1 est une vue de face d’un aéronef avec deux dispositifs de l’invention suspendus, la figure 2 est une élévation latérale du dispositif, partiellement en coupe, préparée pour le transport ou le stockage, la figure 3 est une élévation en coupe de l’extrémité de décharge du dispositif, assemblée pour l’opération, la figure 4 est une élévation en coupe sur la ligne de coupe 4-4 de la figure 3, la figure 5 est un détail agrandi d’une partie de la figure 3, les fig. 6 et 7 sont des détails explicatifs agrandis d’une partie de la figure 5, la figure 8 est une vue en élévation en coupe du capuchon de fermeture temporaire ou protecteur montré sur la figure 2, et la figure 9 est une vue en coupe d’une forme modifiée .

La figure 1 des dessins montre deux dispositifs de décharge aérienne de l’invention suspendus aux casiers à bombe conventionnels 10 d’un avion SI au moyen de sangles de suspension 12 fixées de manière fonctionnelle à la surface supérieure d’un récipient cylindrique 13 pour la composition liquide à évacuer par voie aérienne. . En général, le récipient est similaire à la bombe que la crémaillère 10 est destinée à recevoir à des fins militaires, et lorsque la composition liquide a été déchargée conformément à l’invention, le récipient peut, si on le souhaite, être largué de la manière suivante: une bombe serait larguée du rack.

Le récipient 13 est complètement fermé, sauf à son extrémité de remplissage et d’évacuation, et peut avantageusement être en acier inoxydable ou analogue.

Lorsque le dispositif a été assemblé comme décrit ci-après, le récipient est rempli dans la mesure souhaitée avec la composition liquide à travers l’orifice 14, et le gaz, par exemple. g. Le dioxyde de carbone est introduit dans le récipient par l’intermédiaire d’un clapet anti-retour classique 15 jusqu’à ce que la pression gazeuse souhaitée soit établie dans le récipient. Un couvercle amovible 16 est prévu pour recouvrir la soupape 15. Le récipient 13 a une ouverture de décharge positionnée axialement se terminant par une bride circulaire 17. Une bague de col 18 est soudée ou fixée de manière appropriée à l’intérieur de la bride 17, et l’extrémité de distribution d’un tube de sortie ou d’induction 19 est soudé ou fixé de manière appropriée à l’extrémité interne de la bague 18.

Le tube 19 est positionné entièrement à l’intérieur du récipient et a une forme appropriée de sorte que son extrémité d’entrée se rapproche du fond du récipient et donc sous le niveau du liquide dans le récipient pendant toute la période de décharge du liquide.

Deux sièges annulaires concentriques 20 et 21 en métal relativement mou (par exemple Babbitt ou un autre métal anti-friction) sont incrustés dans la face d’extrémité extérieure de la bague 18.

Un goujon cylindrique (ou douille de tube de soufflage) 22 est positionné à l’intérieur et soudé ou fixé d’une autre manière appropriée au tube de sortie 19 dans l’axe de l’extrémité de distribution du tube. Le téton 22 comporte un alésage axial fileté dans lequel la tige d’un tube de soufflage 23 est vissée. Le tube de soufflage a un corps creux pour le logement d’un moyen expansible, et de préférence explosif, 24, tel qu’un pétard. Un disque de soufflage 25 est enfilé dans l’extrémité du corps creux du tube de soufflage 23 et présente sur sa face interne une arête circulaire 26 adaptée pour former un joint étanche au gaz avec le siège annulaire interne 20 sur la bague 18. La face d’extrémité extérieure de l’anneau de gorge 18 comporte une bague de guidage intégrée 18 ‘s’étendant vers l’extérieur entre les sièges 20 et 2 pour aider à positionner centralement la soufflette 25 lorsqu’elle est vissée (par une clé ou analogue) dans le tube de soufflage. 23, le diamètre intérieur de la bague de guidage étant légèrement supérieur au diamètre périphérique du disque. Une pièce de couplage ou de transformation en forme de cloche 27 est filetée sur la bague 18 et comporte une arête circulaire 28 adaptée pour former un joint étanche aux gaz avec le siège annulaire externe 21. Le couplage est fermement maintenu dans sa position d’étanchéité par une serrure un boulon 29 adapté pour mordre dans un siège circonférentiel de métal relativement mou 30 incrusté dans la bague 18, se rapproche de sa jonction avec la bride 17 (figure 5).

Les arêtes circulaires 26 et 28 ont des sommets légèrement arrondis qui mordent dans les sièges métalliques mous avec un écoulement du métal mou autour de l’apex pour former une étanchéité parfaite, comme illustré sur les Fig. 6 et 7.

Lors du fonctionnement du dispositif, les pièces mentionnées ci-dessus sont assemblées comme décrit. Avec l’extrémité de distribution du tube de sortie 19 scellée par le disque de soufflage 25, le récipient est rempli de la composition liquide sous une pression gazeuse. L’amorce 24 est enfilée axialement dans un trou central du disque 25. L’amorce peut avantageusement être un tube de cuivre rempli d’un composé explosif, de préférence à combustion lente, tel que par exemple de la poudre de nitrocellulose à base grossière à gros grain.

Une allumette électrique, ou un autre apprêt approprié, est associé de manière appropriée au composé explosif, et son câble de commande 31 est agencé à l’intérieur du raccord 27, et comporte une douille terminale 32 filetée dans la paroi du raccord. Le câble 31 est relié électriquement au cockpit de l’aéronef par un câble 33 comportant une prise de borne 34 destinée à être insérée dans la douille 32.

Une buse appropriée 35 est fixée à l’extrémité externe de l’accouplement 27 par un écrou 36. La face d’extrémité extérieure de l’accouplement comporte un siège annulaire incrusté 37 de métal mou avec lequel une arête circulaire 38 sur l’extrémité interne de la buse coopère pour former un joint étanche aux gaz. Le capuchon de protection 39 sur l’extrémité de décharge de la buse est retiré avant le fonctionnement effectif du dispositif.

Lorsque l’aéronef est en mouvement et au-dessus de la localité où l’on souhaite décharger la composition liquide, le pilote ou le personnel de l’aéronef initie l’action de l’explosif dans l’explosif 24 au moyen de l’allumette électrique ou autre amorce commandée depuis le poste de pilotage. L’explosion résultante rompt la connexion filetée entre le tube de soufflage 23 et le disque 25, et la pression gazeuse dans le récipient force le disque à s’écarter de sa position de fermeture de l’extrémité de sortie du tube de sortie 19 et contre les pattes intérieures 40 de l’accouplement 27. Les pattes servent à arrêter le mouvement du disque et à fournir un appui contre lequel le disque est fermement maintenu par la pression du liquide de décharge. La section libre de la plus grande partie de l’accouplement 27 est d’environ 12/3 de la surface du disque 25, pour fournir un espace suffisant pour l’écoulement du liquide de décharge autour du disque tout en reposant contre les pattes 40.

Le dispositif de l’invention est spécialement adapté pour la pose d’un écran de fumée, sur l’eau, pour la protection des navires de guerre de surface, ou sur terre pour obscurcir la position ou le mouvement des équipements militaires tels que les chars, etc. se composent principalement de tétrachlorure de titane, auquel on peut ajouter une quantité relativement faible (de préférence environ 10% en poids) d’hexachloroéthane (C2C16) pour ralentir la réaction fumante du tétrachlorure de titane ainsi que pour compléter l’effet de fumée. Pour établir un écran de fumée efficace, l’avion doit voler près de l’eau ou atterrir, disons à une hauteur de 125 à 200 pieds. Le taux de décharge dépend de la taille de la buse et est corrélé à la vitesse de l’avion. Un taux de décharge élevé est nécessaire en raison des vitesses élevées habituelles de l’aéronef. La décharge d’environ 800 livres de la composition de fumée liquide en environ 12 secondes convient en général aux vitesses actuelles de l’avion, bien que, si désiré, la charge normale actuelle de 800 livres de composition de fumée liquide puisse être déchargée en 4 secondes.

En plus de la pose de pare-fumée, le dispositif de l’invention peut être utilisé partout où l’on souhaite effectuer la décharge aérienne d’un liquide, par exemple de gaz toxique, de désinfectant, de germicide, d’insecticide, de fongicide, etc. des buses peuvent être utilisées, et sur la figure 9 une buse allongée et dépendant 41 est illustrée pour la fixation à l’accouplement 27 à la place de la buse 35 de la figure 3. Lors du transport ou du stockage d’un conteneur chargé, la buse est de préférence remplacée par le capuchon 42 (figure 8) qui forme une fermeture hermétique de l’extrémité ouverte de l’accouplement 27 de la manière décrite ci-dessus. De plus, le câble électrique et l’amorce sont de préférence omis pour le transport et le stockage, et le trou de la douille dans l’accouplement est ensuite fermé par un bouchon approprié 43 (figure 2).

La rupture de la liaison fonctionnelle entre le tube de soufflage et le disque de soufflage par l’action des moyens expansibles ou explosifs est telle que ces pièces ne peuvent être utilisées qu’une seule fois et doivent être remplacées par de nouvelles pièces où le dispositif est réassemblé et rempli pour une autre opération de décharge aérienne. Ces pièces, ainsi que le goujon et l’anneau de gorge, peuvent avantageusement être en laiton, et le coût de remplacement des pièces consommables est insignifiant. Fréquemment, et spécialement dans des utilisations militaires, il n’est pas économique de réutiliser ou de recharger le dispositif, et dans de tels cas, le dispositif, après utilisation, est largué par une manipulation appropriée du mécanisme de la bombe à crémaillère du cockpit, de la même manière que une bombe est larguée de l’avion.

Le disque de soufflage 25 sert en outre de soupape de sécurité. Lorsque le disque est vissé dans le tube de soufflage 23, son arête circulaire 26 mord dans le siège 20. La résistance à cette action de morsure augmente progressivement lorsque le disque est vissé et que le métal du siège s’écoule autour de l’arête 26 et finit par devenir si important qu’une rotation supplémentaire du disque fait dévier sa surface extérieure vers l’intérieur et prend un contour légèrement concave. . Le disque est vissé jusqu’à ce qu’une déflexion ou une concavité prédéterminée soit ainsi atteinte.

Toute augmentation de la pression à l’intérieur du récipient 13 diminuera cette déflexion ou concavité de la surface extérieure du disque, et si la pression augmente suffisamment pour surmonter complètement la déflexion, le joint entre l’arête 26 et le siège 20 est brisé ou ouvert pour permettre une libération de la pression dans le récipient jusqu’à ce que la déflexion du disque soit suffisamment rétablie pour renouveler le joint.

Cette action de soupape de sécurité du disque est automatique, et n’intervient que lorsqu’une pression excessive ou critique existe dans le récipient. Lorsque la pression est relâchée en dessous du point critique, le disque reprend automatiquement sa position d’étanchéité. La quantité de déflexion ou de concavité du disque, avec la pression normale dans le récipient, est une mesure de la pression excessive requise pour ouvrir ou rompre le joint entre l’arête 26 et le siège 20. La courbure du sommet arrondi de la crête. 26 (ainsi que les crêtes similaires de l’appareil) est corrélé à la dureté du métal de l’assise 20. Je préfère maintenant faire ces sièges d’un alliage contenant environ 11% d’antimoine, 2% d’arsenic et le reste en plomb. Avec des sièges d’un tel alliage, le rayon de courbure du sommet de la crête peut avantageusement être de 2 pouces. Avec des sièges de métal plus dur, le rayon de courbure sera plus petit, et avec des sièges de métal plus doux, le rayon de courbure sera plus grand.

Je revendique: 1. Un dispositif pour la décharge aérienne d’un liquide comprenant un récipient adapté pour contenir un liquide sous une pression gazeuse, un tube de sortie adapté pour plonger sous le niveau de liquide dans le récipient, un anneau de gorge associé à l’extrémité de ledit tube et ayant deux sièges annulaires concentriques en métal relativement souple associés à sa face externe, un accouplement fonctionnellement associé à ladite bague et ayant une nervure circulaire intérieure adaptée pour former un joint avec l’extérieur desdits sièges annulaires, un disque positionné à l’intérieur dudit accouplement et adapté pour fermer l’extrémité de distribution dudit tube de sortie en formant un joint avec l’intérieur desdits sièges annulaires, des moyens explosifs à l’intérieur dudit tube de sortie pour rompre leur fermeture par ledit disque, et des moyens extérieurs du récipient pour initier l’action de ladite des moyens explosifs.

2. Dispositif de décharge aérienne d’un liquide comprenant un récipient apte à contenir un liquide sous pression gazeuse, un tube de sortie apte à plonger sous le niveau de liquide dans le récipient, un plot positionné à l’intérieur et fixé audit tube dans l’axe de son extrémité de distribution, un tube de soufflage ayant une connexion filetée avec ledit goujon, un disque ayant une connexion filetée avec ledit tube de soufflage et adapté pour fermer l’extrémité de distribution dudit tuyau de sortie, des moyens explosifs à l’intérieur desdits moyens de soufflage un tube adapté pour rompre la connexion filetée entre le tube de soufflage et le disque pour permettre à la pression gazeuse dans le récipient d’éloigner le disque de sa position de fermeture avec ledit tube de sortie, un accouplement renfermant ledit disque et l’extrémité de distribution dudit tube de sortie, et des moyens extérieurs au récipient pour initier l’action de rupture desdits moyens explosifs.

3. Dispositif de décharge aérienne d’un liquide comprenant un récipient apte à contenir un liquide sous pression gazeuse, un tube de sortie apte à tremper sous le niveau de liquide dans le récipient, un plot positionné à l’intérieur dudit tube et fixé à celui-ci, tube relié audit goujon et ayant un corps creux, une bague de col associée à l’extrémité de distribution dudit tube de sortie et ayant un siège annulaire de métal relativement mou sur sa face externe, un disque relié audit tube de soufflage et ayant une arête circulaire intérieure , les connexions entre le goujon et le tube de soufflage et entre le tube de soufflage et le disque étant telles que la rotation du disque l’attire vers ledit goujon jusqu’à ce que ladite arête mord dans ledit siège annulaire et le disque ferme l’extrémité de sortie du tube de sortie, à l’intérieur dudit corps creux adapté pour rompre la connexion entre ledit disque et ledit tube de soufflage pour permettre à la pression gazeuse à l’intérieur du récipient d’éloigner le disque de sa position de fermeture par rapport au tube et signifie extérieur du récipient pour déclencher l’action desdits moyens explosifs.

ALEXANDER J. RITCHIE.

RÉFÉRENCES CITÉES Les références suivantes figurent dans le dossier de ce brevet: BREVETS DES ÉTATS-UNIS Numéro 1 106 327 1 258 296 V! 1,365,151 1,421,904 1,622,831 1,861,852 1,878,490 45 1,889,869 1,933,694 1,954,285 1,970,718 2,020,427 50 2,115,371 2,143,132 2,194,442 2,375,215 2,405,125 55 2,408,774 Nom Date Areson ——— _ 4 août 1914 Zottel ———— -Mar. 5, 1918 Burke ——– 11 janv. 1921 Buehle et al. ——- 4 juillet 1922 Kirkegaard ——- 29 mars 1927 Goddard —– 7 juin 1932 Goss ——– – 20 septembre 1932 Montgomery – —-Déc. 6, 1932 Allen et al. ——— 7 novembre 1933 Denk et al. ——– 10 avril 1934 Tryon et al. —— Aug. 21, 1934 Mossberg — — 12 novembre 1935 Mossberg – —– avr.. 26, 1938 Salmond — — 10 janvier 1939 Grant, Jr. ——- 19 mars 1940 Davis ———- 8 mai 1945 Barnard – – —- Août 6, 1946 Goddard et al. ——- 8 oct. 1946