APARATO DE DETECCIÓN DE RADIACIÓN INFRARROJA, AUTODIRECTOR EQUIPADO CON DICHO APARATO Y PROYECTIL AUTOGUIADO EQUIPADO CON DICHO AUTODIRECTOR.

Aparato (5) de detección de ondas electromagnéticas, que comprende:



- una carcasa (6) que define un recinto (7) al vacío, y formada por ensamblaje de varias piezas, de las cuales tres (24, 29, 34) son de titanio o de aleación de titanio, estando dos de ellas (29, 34) fijadas una a la otra por soldadura láser, y

- un dedo frío (12), que comprende un recipiente Dewar (14) tubular, de titanio o de aleación de titanio, que se extiende en el interior del citado recinto (7), estando fijado de manera estanca a la citada carcasa (6) a nivel de una extremidad del citado recipiente Dewar (14), cuya otra extremidad está cerrada por una pared terminal (16) sobre la cual está montado un sensor (4) de ondas electromagnéticas;

siendo las dos piezas (29, 34) de la carcasa (6) fijadas entre sí (29, 34):

- una brida (29) de fijación del aparato (5) a un soporte (30) externo a la citada carcasa (6); y

- una caperuza (34) provista de una abertura (35) situada en la vertical del citado sensor (4), y cerrada con estanqueidad por una ventana (11) transparente a la radiación electromagnética a la cual el citado sensor (4) es sensible;

estando caracterizado este aparato (5) porque la tercera de las citadas tres piezas (24, 29, 34) de titanio o de aleación de titanio ensambladas para formar la carcasa (6) es un cuerpo principal (24) provisto de pasos (19, 23) estancos para conectores (18, 22) de conexión del citado sensor (4) a una tarjeta electrónica externa a la citada carcasa (6);

y porque la citada brida (29) está fijada a una y a la otra de las otras dos piezas (24, 34) de titanio o aleación de titanio de la citada carcasa (6) por soldadura láser, y la citada pared terminal (16) del dedo frío (12) es igualmente de titanio o de aleación de titanio, de modo que el dedo frío (12) y la carcasa (6) están ambos realizados de titanio o de aleación de titanio, siendo los materiales del citado dedo frío (12) y de la citada carcasa (6) idénticos, y porque el citado dedo frío (12) comprende además una base (13), igualmente de titanio o de aleación de titanio, preferentemente del mismo material que la citada carcasa (6) y/o el citado recipiente Dewar (14), y que se presenta en forma de un cilindro perforado por un ánima central (36) y fijado de manera estanca, por soldadura láser, por una parte al citado cuerpo principal (24) de la citada carcasa (6), a lo largo de un borde periférico (37) de la citada base (13) y, por otra, al citado recipiente Dewar (14), queda encajado en la citada ánima (36) de la citada base (13), de modo que el citado recipiente Dewar (14) se extiende en saliente a partir de la citada base (13).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E06290662.

Solicitante: SAGEM DEFENSE SECURITE.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: LE PONANT DE PARIS 27 RUE LEBLANC 75015 PARIS FRANCIA.

Inventor/es: Coursaget,Francois, Rosello,Jérôme.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 21 de Abril de 2006.

Clasificación PCT:

  • G01J5/06 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01J MEDIDA DE LA INTENSIDAD, DE LA VELOCIDAD, DEL ESPECTRO, DE LA POLARIZACION, DE LA FASE O DE CARACTERISTICAS DE IMPULSOS DE LA LUZ INFRARROJA, VISIBLE O ULTRAVIOLETA; COLORIMETRIA; PIROMETRIA DE RADIACIONES.G01J 5/00 Pirometría de las radiaciones. › Dispositivos para eliminar los efectos de las radiaciones perturbadoras.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.

PDF original: ES-2372613_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Aparato de detección de radiación infrarroja, autodirector equipado con dicho aparato y proyectil autoguiado equipado con dicho autodirector La invención se refiere a los aparatos de detección de radiación electromagnética, destinados especialmente a equipar a los autodirectores de proyectiles autoguiados (misiles, cohetes, etc.). Los aparatos de este tipo están equipados generalmente con un sensor de radiación electromagnética (denominado habitualmente « FPA », acrónimo del inglés « Focal Plane Array » que solamente puede funcionar al vacío y a baja temperatura. Aparatos de este tipo están divulgados en los documentos US5198671, EP0518515, US6070414, US4954708 y US5598966. El enfriamiento del sensor, montado en el interior de una carcasa provista de una ventana transparente a la radiación electromagnética para la transmisión de ésta al sensor, está asegurado habitualmente por un intercambiador de calor alojado en un dedo frío fijado a la carcasa y cuya pared forma soporte para el sensor. En este caso, el material utilizado para la ventana de transmisión es elegido entre el germanio, el zafiro o la sílice. El pliego de especificaciones técnicas al cual debe responder un aparato de este tipo es extremadamente severo. En primer lugar, su carcasa debe ser perfectamente estanca para asegurar el mantenimiento del vacío en el interior del recinto. Esta estanqueidad debe ser asegurada no solamente en la unión de las diferentes piezas constitutivas de la carcasa, sino igualmente, por una parte, en la unión de estas piezas con la ventana de transmisión y, por otra, a nivel del paso de conectores eléctricos que atraviesan la carcasa y que unen el sensor a una tarjeta electrónica externa de tratamiento de los datos transmitidos por éste (denominada igualmente « tarjeta de proximidad »). En segundo lugar, la carcasa debe ser estructuralmente rígida con el fin de reducir al mínimo los errores de medición. En tercer lugar, el material en el cual está realizada la carcasa debe presentar un coeficiente de dilatación térmica relativamente bajo frente a las importantes diferencias de temperatura a las que está sometido el aparato (de -40 ºC a +80 ºC). Hace varias décadas, la carcasa del aparato era realizada de vidrio soplado. Las conexiones del sensor eran simplemente picadas en el vidrio todavía blando, y la ventana de transmisión simplemente sellada a la carcasa. Habida cuanta del aumento del tamaño de los aparatos, debido a la multiplicación de las conexiones que unen el sensor a la tarjeta de proximidad, la utilización del vidrio se ha revelado rápidamente inadaptada y se han preferido aleaciones metálicas, siendo en la actualidad las más empleadas habitualmente una aleación de hierro/níquel/cobalto, disponible en el comercio con las denominaciones comerciales « Kovar », o « Dilver ». El Kovar da total satisfacción frente a las especificaciones técnicas anteriormente mencionadas. La técnica de vidriado (es decir de sellado del vidrio) de las conexiones al Kovar está actualmente relativamente bien controlada. Han sido propuestas otras técnicas de paso estanco de las conexiones (véase, por ejemplo, la solicitud de patente francesa FR 2 717 981). Sin embargo, los inventores han deseado proponer una solución alternativa que permita aumentar todavía las prestaciones del aparato. A tal efecto, estos proponen, de acuerdo con un primer aspecto, un aparato de detección de ondas electromagnéticas de acuerdo con las características de la reivindicación 1. De acuerdo con un modo de realización, las piezas de la carcasa son: - un cuerpo principal provisto de pasos estancos para conectores de conexión del sensor a una tarjeta electrónica externa, - una brida de fijación del aparato a un soporte externo, y - una caperuza provista de una abertura situada enfrente del sensor, y en la cual está montada una ventana transparente a la radiación electromagnética a la cual el sensor es sensible. Se obtienen así un cierto número de ventajas, entre las cuales se pueden citar: - un mejor posicionamiento del dedo frío con respecto a la carcasa, en beneficio del perfecto posicionamiento del FPA y por tanto de las prestaciones optrónicas, - una simplificación de la fabricación del aparato, estando mejor controlada la utilización del titanio que la del Kovar, y pudiéndose hacer el ensamblaje de la carcasa y del dedo frío por simple soldadura láser, - una reducción de la masa de aproximadamente un 30% con respecto a un aparato en Kovar, 2 E06290662 24-11-2011   - una mejor adaptación del aparato al funcionamiento en entorno no estanco, siendo el titanio, en efecto, insensible a la corrosión, con respecto especialmente al Kovar. De acuerdo con un modo de realización, el dedo frío comprende una base, a partir de la cual se extiende en saliente el recipiente Dewar, y por la cual el dedo frío está fijado a la carcasa. Preferentemente, la fijación del dedo frío a la carcasa es realizada por soldadura láser. De acuerdo con un modo de realización, los pasos estancos en el cuerpo principal están guarnecidos con vidrio sellado al cuerpo principal. En cuanto a la ventana, ésta es realizada preferentemente de germanio, pero puede ser realizada igualmente de zafiro o de sílice. Además, ésta preferentemente queda fijada a la abertura del sensor por soldadura, por ejemplo poniendo en práctica una aleación plomo/indio. En lo que respecta al material en el cual son realizados la carcasa y el dedo frío, se trata por ejemplo de una aleación de titanio TA6V, o también de un titanio TA40. Los inventores proponen igualmente, de acuerdo con un segundo aspecto, un autodirector equipado con un aparato de este tipo, así como un proyectil autodirigido equipado con un autodirector de este tipo. Otros objetos y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto a la luz de la descripción hecha seguidamente refiriéndose a los dibujos anejos, en los cuales: - la figura 1 es una vista esquemática en corte parcial de un proyectil provisto de un autodirector equipado con un aparato de detección de radiación electromagnética; - la figura 2 es una vista en perspectiva que muestra un aparato de detección de radiación electromagnética; - la figura 3 es una vista en planta desde arriba del aparato de la figura 2; - la figura 4 es un vista en alzado en corte del aparato de las figuras 2 y 3, según el plano de corte IV-IV de la figura 3; - la figura 5 es una vista en planta desde abajo del aparato de las figuras precedentes; - la figura 6 es una vista en perspectiva parcial que muestra el aparato de las figuras precedentes en el que se ha omitido una parte superior; - la figura 7 es una vista similar a la figura 6, y en la que se han omitido piezas suplementarias del aparato; - la figura 8 es una vista en planta desde arriba del aparato tal como está representado en la figura 7; - la figura 9 es una vista en alzado en corte del aparato de la figura 8, según el plano de corte IX-IX; y - la figura 10 es una vista en alzado en corte del aparato de la figura 8, según el plano X-X. En la figura 1 está representado un proyectil 1 (en este caso un misil) autoguiado, y equipado a tal efecto con un autodirector 2 óptico que comprende una unidad de tratamiento de datos 3 que provienen de un sensor infrarrojo 4, así como un aparato 5 de detección de radiación electromagnética (en este caso de radiación infrarroja) en el cual está montado este sensor 4. El aparato 5, representado especialmente en las figuras 2 a 5, comprende una carcasa 6 hueca que define un recinto 7 en el interior del cual reina un vacío parcial (aproximadamente 10 -6 mbar). Este vacío es realizado por bombeo a través de un tubo de vacío 8 fijado permanentemente a la carcasa 6 a través de un agujero 9 practicado en ésta, y cuya extremidad externa 10 es aplastada y sellada al fin del bombeo. Como se ve en la figura 2, la carcasa 6 presenta una ventana 11 realizada en un material que transmite la radiación electromagnética a la cual es sensible el sensor (para el infrarrojo, se elegirá preferentemente germanio, zafiro o sílice). Como se ve en la figura 4, el aparato comprende además un dedo frío 12 que comprende una base 13 fijada de manera estanca a la carcasa 6, así como un recipiente Dewar 14 en forma de un tubo hueco que se extiende axialmente (es decir perpendicularmente a la ventana) en el interior del recinto a partir de la base 13. El recipiente Dewar 14 desemboca, en una extremidad aguas arriba, por una abertura 15 y está cerrado, en una extremidad aguas abajo, por una pared terminal 16 que presenta una cara externa 17, situada en la vertical de la ventana 11 y vuelta hacia ésta. 3 E06290662 24-11-2011   El sensor infrarrojo 4 está montado sobre la pared terminal 16 del recipiente Dewar 14, en el lado de su cara externa 17, de manera que pueda ser afectado por la radiación infrarroja que atraviesa... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Aparato (5) de detección de ondas electromagnéticas, que comprende: - una carcasa (6) que define un recinto (7) al vacío, y formada por ensamblaje de varias piezas, de las cuales tres (24, 29, 34) son de titanio o de aleación de titanio, estando dos de ellas (29, 34) fijadas una a la otra por soldadura láser, y - un dedo frío (12), que comprende un recipiente Dewar (14) tubular, de titanio o de aleación de titanio, que se extiende en el interior del citado recinto (7), estando fijado de manera estanca a la citada carcasa (6) a nivel de una extremidad del citado recipiente Dewar (14), cuya otra extremidad está cerrada por una pared terminal (16) sobre la cual está montado un sensor (4) de ondas electromagnéticas; siendo las dos piezas (29, 34) de la carcasa (6) fijadas entre sí (29, 34): - una brida (29) de fijación del aparato (5) a un soporte (30) externo a la citada carcasa (6); y - una caperuza (34) provista de una abertura (35) situada en la vertical del citado sensor (4), y cerrada con estanqueidad por una ventana (11) transparente a la radiación electromagnética a la cual el citado sensor (4) es sensible; estando caracterizado este aparato (5) porque la tercera de las citadas tres piezas (24, 29, 34) de titanio o de aleación de titanio ensambladas para formar la carcasa (6) es un cuerpo principal (24) provisto de pasos (19, 23) estancos para conectores (18, 22) de conexión del citado sensor (4) a una tarjeta electrónica externa a la citada carcasa (6); y porque la citada brida (29) está fijada a una y a la otra de las otras dos piezas (24, 34) de titanio o aleación de titanio de la citada carcasa (6) por soldadura láser, y la citada pared terminal (16) del dedo frío (12) es igualmente de titanio o de aleación de titanio, de modo que el dedo frío (12) y la carcasa (6) están ambos realizados de titanio o de aleación de titanio, siendo los materiales del citado dedo frío (12) y de la citada carcasa (6) idénticos, y porque el citado dedo frío (12) comprende además una base (13), igualmente de titanio o de aleación de titanio, preferentemente del mismo material que la citada carcasa (6) y/o el citado recipiente Dewar (14), y que se presenta en forma de un cilindro perforado por un ánima central (36) y fijado de manera estanca, por soldadura láser, por una parte al citado cuerpo principal (24) de la citada carcasa (6), a lo largo de un borde periférico (37) de la citada base (13) y, por otra, al citado recipiente Dewar (14), queda encajado en la citada ánima (36) de la citada base (13), de modo que el citado recipiente Dewar (14) se extiende en saliente a partir de la citada base (13). 2. Aparato (5) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque: - el citado cuerpo principal (24) comprende una sección tubular (25) que rodea al citado recipiente Dewar (14), y un collarín (26) que forma un sola pieza con la sección tubular (25) y en el cual están perforados agujeros (27, 28) para los pasos estancos (19, 23) de los conectores (18, 22); y/o, - la citada brida (29) de fijación comprende un collarín (31) perforado por agujeros de fijación (32) y por una ranura (33) de posicionamiento apta para cooperar con un peón previsto en saliente en el citado soporte (30) externo. 3. Aparato (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque los citados pasos estancos (19, 23) en el cuerpo principal (24) están guarnecidos con vidrio (38, 39) sellado al citado cuerpo principal (24) o con pastillas de cerámica soldadas al citado cuerpo principal (24), y que encierran los citados conectores (18, 22). 4. Aparato (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la fijación de la citada brida (29) al citado cuerpo principal (24) y de la citada caperuza (34) a la citada brida (29) es efectuada por encajamiento y soldadura láser a nivel de las interfaces. 5. Aparato (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la citada ventana (11) está fijada a la citada abertura (35) de la citada caperuza (34) por soldadura que pone en práctica una aleación de plomo/indio. 6. Aparato (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la citada ventana (11) está realizada de germanio, zafiro o de sílice. 7. Aparato (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la carcasa (6) y el dedo frío (12) están realizados en una aleación de titanio TA6V. 8. Aparato (5) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la carcasa (6) y el dedo frío (12) están realizados en un titanio TA40. 9. Autodirector (2) equipado con un aparato (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8. 6 E06290662 24-11-2011   10 Proyectil (1) autoguiado que comprende un autodirector (2) equipado con un aparato (5) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8. 7 E06290662 24-11-2011   8 E06290662 24-11-2011   9 E06290662 24-11-2011   E06290662 24-11-2011   11 E06290662 24-11-2011   12 E06290662 24-11-2011

 

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