Brevet FR2036785A1 — publié le 19701231

La presente invention a pour objet une mach-ine capable de cadrer dans un collimateur toute source de detonation active. L'utilisation essentielle de cette mach@@@ est le pointage automatique d'une arme à tir tendu en direction de tireurs isolés ou groupés. Fonctionnoment. Une source S (Fig l-Planche 1) dont la position est inconnue produit une detonation.Un@ onde sphérique de perturbation dont le centre est en S se propage vers le detecteur à la vitesse V du son (430 m/s).L'onde ast captée par deux microphones (c) et (c) placés au bout d'un bras de longueur d calé en son milieu sur l'arbre de sortie de la mach@@e .L'onde captée par chaque micro phons est transformé par le circuit d'entrée en une impulsion.Co- mme le chemin S(c) est plus court que le chemin S(c) on obtient à la sortie commune des deux capteurs deux impulsions decalées dans le temps d'une quantité # = 1/V 1 étant la différence S(c)-S(c). En premiere approximation on peut admettre que 1 r d'sin #, 9, étant l'angle inconnu dont il faut faire pivoter le bras pour que S soit sur la médiatrice de d. On a : t = d.sin # # et sine = t.V V @ d La correction est obtenue en connectant la sortie des deux capteurs à une porte actionnée par les fronts de montés des impulsions et faisant communiquer un generateur d'impulsion de fréquence F avec un compteur decompteur électronique.Le temps t se traduit par un nombre N d'impulsion dans le compteur N r F.t . Le compteur commande un moteur actionnant d'une part l'arbre de sortie au travers d'un reducteur de rapport K et d'une came donnant la loi f(sinX). arc sinX. et d'autre part d'un generateur mécanique d'impulsion électrique donnant n impulsions par tour de moteur.Les impulsions se soustraient de celles enmagasinées par le compteur de telle sorte que le moteur s'arrêté lorsque le compteur est vide (remise à 0). L'arbre de sortie du réducteur tourne d'un angle g tel que 1' on ait #-radiant = sin # = #### = ### = ### d'ou K = ###### n.K d F.d n.V Notice explicative du schéma fonctionnele(Fig 2 - Planche 2) A. Leaende des élements constituants. c c et c : Capteurs microphoniques suivis dlamplificateurs. ~ 1 : Circuit d'entrée composé d'un monostable donnant une impul sion dont le front de monté est pratiquement confondu avec celui de l'onde incidente.Cette impulsion attaque d'une part les étages suivants et d'autre part une temporisation qui bloque le monostable pendant n seconds. ~ 2 2 : Porte formée d'une bascule commandant un NI.Suivant la position de la bascule le NI est conducteur ou bloqué. ~ 3 r Générateur de signaux de fréquence F. ~ 4 : Compteur decompteur. 5 : Moteur ~ 6 : Génerateur mécanique d'impulsion électrique. ~ 7 : Ensemble reducteur-came-aerien ~ 8 : Bascule commandant le sens de rotation du moteur. B. Fonctionnement. L'onde arrive en c par exemple.Elle est transformée par le circuit 1 qui s'autobloque pendant n seconde en une impulsion qui passe le NI et ouvre la porte 2 en faisant tourner la bascule.Le compteur 4 se rempli et provoque à le sortie du OU un 1. Le ET comme mandant le NI reste en 0 puisque le signal issue de la porte 2 est un 0 tandisque le NI commandant la bascule de sens 8 est bloqué (Presence d'un 1 permanent).L'impulsion c arrive.Elle ferme la porte 2. Le compteur est plein de N = F.t impulsions.Le NI commandé par le ET se bloque et la porte 2 ne peut plus s'ouvrir avant la fin de la mesure.Le moteur se met en route dans le sens 1.A chaque tour le generateur mecanique d'impulsion envoit au travers du ET vers le compteur decompteur 4 n impulsions de decomptage.Lorsque le nombre de tour fait par le moteur est N/n, le compteur se vide et la sortie du OU devient égale à 0. Le moteur s'arréte.Si le généra- teur mécanique d'impulsion 6 donne par inertie une impulsion de plus, il ne peut remettre le compteur au maximum car le ET placé devant 4 est bloqué (presence d'un 0 permanent sur le OU).Le NI d' entrée se debloque.Le cycle est terminé. ~ L'onde arrive en c. L'impulsion issue de 1 ouvre d'une part la porte 2 et d'autre part franchi le NI et attaque la bascule de sens 8. Après 11 arrivée de ltimpulsion issue de c, le moteur se met en route dans le sens 2 puis tout se passe comme précédement. Lorsque le OU repasse de 1 à O, le moteur s'arréte et la bascule de sens rctourne à sa position primitive sous l'effet de cette im-pulsion négative (front de descente). L'onde arrive en mSme temps sur c et c. Le ET commandé par les deux entrées 1 l'indique et provoque la remise à 0. C. Circuits annexes. Remise à 0. Un generateur d'impulsion de remise à 0 peut être inclus dans cet appareil, gènerateur commandé d'une part par la mise sous tension et d'autre part par les fonctionnements anormaux Porte resté ouverte pendant plus de n seconde, etc. Came. La came doit être symetrique et comporte un point O.A la fin de chaque cycle, l'impulsion négative issue du OU devra commander la remise à O de la came (Debrayage électromagnétique- Bras porte came pouvant s'écarter du pignon d'attaque, etc. Circuit de sens géneral. I1 s'agit d'un circuit permettant de determiner si la source se trouve devant ou deriére l'appareil.Il sera composé d'un troisième ensemble (c-l) placé au bout d'un bras situé sur la médiatrice de d.Ce capteur se trouvant devant ltappa- reil (au bout du canon de l'arme par exemple) donnera une impulsion qui provoquera la remise à O de l'ensemble.Si l'onde arrive devant l'appareil, celui-ci étant deja à O, cette opération arrivant avant la mesure sera sans effet et l'appareil fonctionnera comme précéde- ment.Si l'onde arrive depuis 11 arrière, la remise à O interviendra après la mesure et videra le compteur avant même que le moteur n' ait pu demarrer. Circuits de selectivité. Afin que l'appareil ne courre pas après n'importe quel choc acoustique, il est necessaire de lui adjoindre des circuits de selectivité.Ceux-ci resulteront d'une étude du spectre de fréquence du choc acoustique recherché et pourront être de deux types. Circuits de près-selectivité. Il s'agit de circuits passe-bandes placés derrière c et c , circuit devant éliminer les plages de fréquence n'ayant aucun rapport avec celles recherchées. Circuit de selectivité. Il s'agit d'un filtre, monté sur le troisiéme capteur, composé de circuits bouchons montés en cascade et dont les sorties sont couplées par des atènuateurs suivi de detecteur de niveau à un ET.Ces sorties doivent toutes être égale à 1 (presence de la fréquence recher chée avec un niveiu relatif suffisant) tandisque le résiduel doit être plus petit qu'un certain niveau X.Lorsque toutes ces conditions sont satisfaites le ET delivre un 1 qui annule une remise à O retardée.Le troisième capteur donnera une ou deux impulsions de remise à 0 décalées dans le temps suivint que le choc acoustique est conforme ou non. Il est evident qu'il y a un compromis à faire entre ces deux types de selectivité.Le premier risque d'altérer le front de l'onde et de fausser la mesure, tandisque le second en donnant périodiquement, à cause du residuel, des signaux de remise à O, peut conduire en présence d'une source de parasite, à une neutralisation de ltengin. D. Performances- Utilisations Performances : Un prototype ayant dplm a donné une precision et une sensibilité supérieure au degré, celles ci étant d'ailleur dans ce cas égales théoriquement à 1/10 de degré.Ce@appareil autoriserai- ent donc l'emploi d'une arme rayée ne tirant après chaque mesure qut un nombre reduit de coup et ce avec un trés bon rendement.Cet appareil peut être utilisè# chaque fois qu'il s'agir@ d'indiquer la direction d'une source de deton@tion.De port mSme sa formation cet appareil ne pourra detecter convenablement une arme en action que ci celle ci n'emet qu'une onde qui peut être consideré comme spherique. I1 ne pourra convenir lorsque la source emet en plus un projectile trainant derrière lui une onde de choc puissante de l'ordre de grandeur du coup de depart (obus par exemple). De même il ne pourra convenir pour detecter des sources de bruits continues : moteur par exemple. Les sources de bruits continus constituent d'ailleur la seul parade contre ce type d'appereil.En cas de bruits continus, la seul remède est de diminuer la sensibilité, la puisssance d'une onde produite par un coup de feu étant trés largement supérieure à celles de toutes les sources de bruits continues usuelles. Utilisations a) Utilisation en pointage automatique Pour ce faire on utilise deux éléments croisés, l'un travaillant dans le plan horizontal, l'autre dans le plan vertical, le tout étant monté sur une tourelle. Différentes solutions peuvent être envisagées Tir automatique.La fin du cycle declanche le tir d'une arme à tir tendu.Dans ce cas il faut munir l'appareil de butées de fin de cour@@ limitant le debattement angulaire de l'arme de façon qu'elle ne se retourne pas contre ceux qui l'utilise.Sous cette version l' engin peut être efficassement utilisé contre les tireurs isolés, en combat de nuit et contre les vagues d'assaut (L'appareil choisi au hazard avec une marge d'erreur trés faible un tireur parmis llen- semble). ~ Tir commandé,L'automatisme se limite à pointer l'arme, le tireur restant maitre de la decision finale.Sous cette version on ne peut l'utiliser que contre les tireurs isolXsOEn fait ose deux obtions sont complémentaires et ne dependent que de la position d'un contacteur. b) Utilisation oour le reperage d'impact.ou la localisation d'un mortier (subsonique). On utilise deux éléments de base travaillant dans le plan horizontal.Pour simplifier le travail de ltopérateur, le plus simple consiste à utiliser des bras porte-capteurs fixes et à caler sur les arbres de sorties deux régles dont l'intersection sur une carte do- nneront la position de la source. Revendications Cet appareil mesure la durée separant l'arrivée sur deux capteurs du front de monté d'une perturbation sonore provenant d' une source S de position géographique inconnue et en deduit l'angle dont il faut faire tourner la tourelle qui surmonte l'appareil pour braquer dans la direction precise de la source sonore un vecteur quelconque.Cet appareil est impropre à detecter la position d'uns source de bruit continu et nta donc rien à voir avec les appareil de detection d'avion ou avec les torpilles acoustiques, l' application pratique essentielle de cet appareil étant la detection de tireurs isolés ou groupés, que ceux ci soient visibles ou non.