La pyrotechnie

Dans le domaine spatial, les satellites et lanceurs comportent de nombreux mécanismes afin d’allumer, mouvoir, séparer ou activer divers éléments. Ces dispositifs sont en général mis en œuvre par des composants électropyrotechniques dont le fonctionnement comporte au moins une phase de décomposition de substances pyrotechniques sous forte pression et haute température.

Pour les satellites d’observation, le problème fondamental de ces composants est la fuite des gaz de combustion pouvant entraîner la pollution des optiques. L’objectif essentiel des fabricants de pyromécanismes est donc de concevoir des dispositifs d’étanchéité permettant de confiner les fuites avant, après et parfois même pendant le fonctionnement du mécanisme.
Leur conception tient compte aussi d’exigences de masse, volume, fiabilité, sécurité.

Sur SPOT4 et les expériences embarquées telles que PASTEL, les pyromécanismes réalisent des fonctions de séparation telles que le dégerbage d’appendices. Ces missions sont réalisées avec des coupe câbles, coupe boulons ou cisailles qui découpent des câbles en acier inoxydable ou des tiges acier ou encore cupro béryllium.

Le dimensionnement du câble ou de la tige tenant compte de la pré-tension à appliquer, le choix du pyromécanisme est basé sur sa capacité nominale de découpe et sur les marges recherchées. Ce type d’actionneur pyrotechnique couvre un domaine de découpe compris entre  1,5 et 10 mm de diamètre

Les exigences de fiabilité du programme SPOT nécessitent des composants avec redondance électrique et pyrotechnique (deux initiateurs - ex 7 CC 60DPWH) et même dans certains cas une redondance du mécanisme de la fonction de découpe ( 7 CCD 45DPWH et 7 CCD15W). Dans le cas, où le composant est uniquement équipé d’un initiateur (GPY 1600) alors la fonction est fiabilisée en utilisant deux exemplaires.

Ces composants pyrotechniques sont associés aux mécanismes qui bougent en fonctionnement normal et qui doivent être protégés des vibrations lors du lancement :

• 2 coupe câbles 7 CCD15W permettent de libérer le miroir de visée du télescope de la mission principale (HRVIR),
• le mécanisme de déploiement des panneaux solaires utilise des coupe boulons de type 7 CCD45PWH,
• un coupe câble libère le Mécanisme d'Entraînement du Générateur Solaire (7 CCD15W),
• les roues à inerties sont relâchées lors de l'action de 2x3 coupe câbles GPY 1600,
• l'optique de l'instrument PASTEL et déverrouillées par l'action de 3 coupe boulons 7 CC60 DPWH,
• enfin, le mécanisme de calibration des optiques Végétation doivent leur liberté de mise en position par l'utilisation de 2 coupe boulons 7 CCD45PWH.

Le principe d’une cisaille repose sur la propulsion d’un piston muni d’un couteau par l’intermédiaire de l’inflammation d’une charge de poudre. La réaction pyrotechnique est réalisée à l’aide d’un initiateur mis à feu par une décharge électrique. L’étanchéité est obtenue soit par un joint métalloplastique soit par deux joints toriques en silicone montés sur le corps du piston.

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    page mise à jour le 04 July 2005