Brevet FR2274016A1 — publié le 19760102

L'invention concerne un vecteur conçu pour porter en charge utile au moins un projectile de rupture agissant sur les blindages par énergie cinétique. Pour amener un projectile sur un objectif, on peut avoir recours à des vecteurs de différentes catégories, appelés projectiles, engins porteurs ou analogue a. Il peut s'agir de missiles du genre fusées téléguidées ou d'avions sans pilote, de fusées balistiques, de torpilles aériennes, de bombes ou autres projectiles s'appuyant sur l'air par dispositifs retardateurs. On utilise aussi des engins porteurs au sol ou sur l'eau t véhicules téléguidés, torpilles ou engins flottants téléguidés, etc. Pour simplifipr, nous désignons ici ces différents engins porteurs par le mot "vecteurs". Ils ont pour point commun d'être conçus pour amener à proximité de l'objectif ou sur celui-ct une charge utile dont la mise à feu s'effectue, près de ltob- jectif ou à I'impact'même, par un détonateur, par un détecteur de proximité ou par un-signal émis à distance. On connait de nombreux types de charges utiles pouvant se loger, par exemple, dans le cône de combat d'un vecteur approprié tel qu'une fusée, un projectile ou autre. Citons à titre d'exemples comme corps explosifs usuels, les charges creuses, les charges explosives à éclats préformés, incendiaires ou fumigènes. Lorsqu'il s'agit de percer un blindage, on connaît l'efficacité des charges creuses, des noyaux perforants tirés à grande vitesse, (notamment des noyaux de dureté élevée), ainsi que celles des têtes explosives. Les noyaux à masse spécifique élevée percent les blindages par leur énergie cinétique,alors que les têtes explosives tr & smettent par déformation appropriée leur énergie cinétique au blindage sans le percer obligatoirement, mais en provoquant l'éclatement du matériau sur la paroi interne du blindage. Sur les vecteurs à vitesse relativemrit peu élevée, on utilise, pour percer les blindages, des ch3rges creuses et, sous l'eau, surtout les charges explosives provoquant des surpressions élevées. On s'efforce actuellement de perfectionner les blindages en vue de rendre inefficaces les propriétés spécifiques des charges creuses, par exemple en provoquant'la déviation de l'on- de de' choc de l'explosion. La perforation des blindages par les charges creuses poserait de ce fait actuellement des problèmes et pourrait même être devenue impossible. Ces mesures de protection, étudiées en tenant compte des propriétés physiques des charges creuses, demeurent toutefois sans efficacité, en général, contre les charges agissant essentiellement par leur énergie cinétique élevée, c'est-8-dire perçant les blindages ou provoquant l'éclatement du matériau sur la paroi interne. Pour obtenir ce haut niveau d'énergie cinétique, les vecteurs appropriés doivent être soumis dès le début de leur trajet à de fortes accélérations; les projectiles perforants doivent, par exemple, être tirés par des tubes leur assurant une grande vitesse initiale, cependant que les bombes destinées à détruire les blindages doivent être soumises dès leur lancement à une postaccélération déclenchée par allumage de fusées. Ces vitesses initiales élevées des vecteurs nécessitent toutefois la mise en oeuvre d'une très grosse quantité d'énergie, de sorte que cette solution n'est pas, dans sa mise en pratique, satisfaisante. De plus, un autre désavantage qui s'attache au tir ou au lancement purement balistique de ces vecteurs est que la probabilité des coups au but ne répond souvent pas aux exigences qui sont formulées, I1 existe, certes, différentes méthodes pour améliorer cette probabìlit des coups au but. Les fusées peuvent, par exemple, être guidées à partir du point de lancement, ou Asservies à un pilotage programmé, ou encore être équipées de tet3s chercheuses, ces différentes méthodes pouvant d'ailleurs faire l'objet d'une utilisation combinée.Toutefois, pour ce qui concerne les charges agissant par leur énergie cinétique, donc requérant de très grandes vitesses de vecteurs, il est difficile, voire impossible, d'utiliser de telles méthodes. L'invention a pour but d'éviter les inconvénients précités sur un vecteur portant en charge utile au moins un projectile de rupture de blindage agissant par son énergie cinétique, en concevant ce vecteur de façon telle qu'il assure un effet optimal sur l'objectif sans impliquer une fabrication onéreuse ou une grosse dépense d'énergie. L'expression "rupture de blindage" s'applique aussi bien ici à l'action perforante d'un projectile qu'à l'éclatement de métal qu'il peut provoquer sur la face interne d'un blindage sans percer celui-ci. L'invention prévoit, pour résoudre ce problème, d'associer au vecteur et/ou au projectile porté une charge d'impulsion supplémentaire lui communiquant à un instant donné de son mouvement une poussée accélératrice dirigée vers l'objectif. La charge d'impulsion ù?plémentaire est mise à feu par un dispositif approprié qui peut être un allumeur, un détecteur de proximité, un signal télécommandé; elle peut provoquer l'accélération du projectile porté soit directement, soit en accélérant le vecteur, et cette accélération est telle que la vitesse, à l'impact sur l'objectif, se trouve triplée ou quadruplée par rapport à ce qu'elle était avant l'impulsion accélératrice. Le projectile suit après l'accélération une trajectoire définie, prolongeant pratiquement celle du vecteur.Le projectile re çoit ainsi le haut niveau d'énergie cinétique dont il a besoin pour détruira le blindage .Bien entendu, le vecteur comme le projectile porté peuvent chacun subir directement la poussée accélératrice. 'Le projectile porté en charge utile peut être aussi bien une tête explosive qu'un noyau lourd perforant. Dans ce dernier cas, il y a avantage à utiliser un matériau de grande dureté et d'un poids spécifique aussi élevé que possible. I1 peut s'agir en plus d'aciers alliés spéciaux, de produits réalisés au four électrique comme le corindon moulé après fusion ou le corindon de zircone, en particulier de tungstène, de carbure de tungstène ou de carbure d'uranium. Lorsque ce noyau perforant est réalisé, il est également avantageux de donner au rapport longueur/diamètre la plus grande valeur possible comme pour les projeçtiless sous-calibrés tirés par tube; il est recom mandévie choisir ce rapport- supérieur à 3.Le noyau perforant peut évidemment être également réalisé, ya- des techniques connues, en vue d'obtenir des effets secc jdaires après perforation t explosion, effet incendiaire par exemple. I1 y a avantage à faire réaliser au vecteur et au projectile qu'il porte une approche relativement lente de l'objectif et de faire en sorte que l'impulsion accélératrice n'ait lieu que dans la dernière phase du mouvement. En phase de vitesse, réduite, le mouvement ne requiert qu'une dépense d'énergie relativement faible et l'on peut éventuellement procéder sans difficulté, par guidage, impulsions de commande, etc., à des corrections directionnelles du vecteur, quant à la phase de vitesse élevée, elle permet l'action destructrice du projectile sur le blindage-.On réussit donc par là à allier les avantages présentés par chacun des deux types de vecteurs porteurs, à savoir d'une part l'économie d'énergie et les possibilités de guidage et de commande qu'offre le déplacement lent et, d'autre part, l'obtention à l'impact d'un haut niveau d'énergie cinétique. Pour utiliser à fond ces avantages, l'instant de mise à feu de la charge d'impulsion supplémentaire est à choisir de telle sorte que la phase de vitesse élevée soit la plus petite possible par rapport à la phase de vitesse réduite. L'invention prévoit, en conséquence, que la mise à feu de la charge d'impulsion supplémentaire s'effectue alors que le vecteur est à proximité de l'objectif ou même lors de l'impact.Pour l'allumage à proximité de l'objectif, les distances vecteur-objectif à observer peuvent être de quelques centimètres ou de quelques mètres; elles peuvent toutefois atteindre plusieurs centaines de mètres lorsque les distances de tir atteignent 20 km et plus. La mise à feu à proximité de l'objectif peut être réalisée, selon des techniques connues, par capteurs à capacité ou inductifs, ou par ondes électromagnétiques, alors que la mise à feu sur l'objectif peut être réalisée par détonateur à déclenchement par choc de type usuel, allumeur piézo-électrique, etc. Le type de mise à feu à adopter dans chaque cas pour la charge d'impulsion supplémentaire est à choisir de telle sorte que le projectile puisse, durant la phase de vitesse élevée, être suffisamment accéléré pour arriver sur l'objectif avec le niveau d'énergie cinétique requis. Si, par exemple, l'on prévoit pour fournir l'impulsion supplémentaire au vecteur un stato-réacteur, en particulier un propulseur-fusée, le délai nécessaire à l'obtention d'une accélération suffisante est en général plus grand que lorsque la poussée accélératrice est directement appliquée au projectile par une charge de poudre brûlant en combustion déflagrante et ergendrant une poussée réactive; attendu que le stato-réacteur fonctionne plus lentement qu une charge propulsive à réaction et que c'est la masse du vecteur entier, en général beaucoup plus grande que celle du projectile porté, qui est à accélérer. Pour les raisons qui viennent d'être exposées, c'est au projectile lui-même qu'il est préférable d'appliquer la poussée accélératrice, sans qu'une accélération du vecteur soit recherchée. Tp charge d'impulsion supplémentaire peut donc être con çue , par exemple, comme charge propulsive à réaction fonctionnant sans recul, avec léger recul ou encore avec recul normal. Cette charge, mise à feu par des dispositifs connus, communique au projectile en un temps très court une forte accélération. Du point de vue temps de réaction de ces modes de propulsion, les temps d'accélération et, par suite, les parcours d'accélération sont encore relativement importants et, de ce fait, les vecteurs du genre missiles par exemple sont relativement longs lorsque le projectile porté doit, durant la phase de forte accélérdtion, faire l'objet d1un guidage à l'intérieur même du vecteur. On obtient des parcours d'accélération beaucoup plus courts et, de ce fait, la possibilité de construire des vecteurs plus courts si, comme l'invention le recommande, une charge explosive tient lieu de charge d'accélération.Après son allumage par des dispositifs appropriés, la charge explosi- ve libère son énergie enun temps très court et exerce sur le projectile porté un choc de pression extrêmement puissant, transmettant à ce dernier l'énergie cinétique élevée requise. Cet effet peut encore être augmenté ai le projectile est doté d'un plateau de poussée qui se détacha de lui lors de l'impact sur le blindage. I1 faut évidemment que ce plateau de poussée soit fabriqué à partir d'un matériau à haute résistance, acier allié spécial par exemple, et présente une épaisseur suffisante, ceci pour résister à l'onde de choc de l'explosion. L'em- ploi d'une charge explosive permet de disposer celle-ci derrière le projectile, par exemple dans l'ogive du cône de combat d'un engin, et de ne faire détoner cette chttrga et la charge initiale et de transfert, qu'à l'impact sur l'objectif (selon une technique connue) au moyen d'un détonateur à percussion. Pour ne pas détruire ou endommager le projectile, la charge explosive ne doit contenir aucun explosif à fort pouvoir brisant, mais doit développer'progressivement sa poussée. On utilisera avantageusement des explosif s présentant une vitesse de détonation'inférieure à 400 m/s. Par exemple, on pourra utiliser des explosifs à base d'ammoniure, le cas échéant en dilution avec du chlorure de sodium, ou encore à base de nitrate d'ammonium sur des supports carbonés, des huiles lourdes par exemple.Des explosifs ou mélanges d'explosifs solides, comme par exemple l'explosif à vitesse de détonation réglable qui fait l'objet du brevet allemand 1 646 283, des explosifs à consistance pâteuse ou des explosifs liquides peuvent convenir dans la mesure où ils résistent aux effets du stockage, du transport et du lancement et que l'onde de choc qu'ils engendrent après leur mise & feu accélère le projectile de la façon désirée sans le déformer ni modifier son comportement mécanique. Lorsque des explosifs liquides sont utilisés, les différents constituants des mélanges explosifs peuvent le cas échéant, n'être mélangés, si nécessaire avec addition de phlegmatisants appropriés, qu'au moment de la mise en oeuvre de la charge accélératrice. Dans la mesure où la section du vecteur est suffisamment grande par rapport à celle des projectiles portés, on peut disposer à l'intérieur du vecteur plusieurs projectiles les uns à cote des autres et orientés parallèlement à l'axe du vecteur, ceci pour obtenir sur le blindage un effet dit de surface. Sous l'effet de la charge accélératrice, ces projectiles sont lancés avec une très forte énergie cinétique et sur des trajectoires pratiquement parallèles contre le blindage. La charge accélératrice peut en principe agir directement sur le vecteur, mais l'action directe sur le projectile lui-même est préférable. Chaque proJectile peut être équipé d'une charge propulsive ou explosive.L'invention, toutefois, prévoit aussi la possibilité de disposer l'un à côté de l'autre parallèlement à l'axe du vecteur plusieurs projectiles et, dans leur zone arrière présentant de préférence un plateau de poussée, de serrer étroitement et sans jeu ces projectiles qui comportent une charge propulsive ou explosive commune agissant sur leur extrémité arrière. On obtient ainsi un système d'un montage relativement simple et à action multiple. Pour pouvoir en cas de nécessité équiper de projectiles de rupture des blindages conformes à l'invention des vecteurs déjà existants porteurs de cône de combat à charge creuse ou de têtes explosives d'un autre type, l'invention prévoit aussi de placer la charge accélératrice, adaptée à un projectile au moins, dans un cône de combat qui pourra alors être monté sur un vecteur à la place d'un autrecône de combat non équipé d'un projectile agissant par énergie cinétique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel t - la figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'un missile équipé d'un projectile - la figure 2 est une coupe longitudinale partIelle d'une variante du missile selon la figure 1 - la figure 3 représente un détail d'un missile porteur de plusieurs projectiles - la figure 4 représente la disposition de plusieurs projectiles sur le plateau de poussée à l'intérieur d'un missile. La figure 1 représente un vecteur 1 réalisé sous la forme d'un missile équipé d'un propulseur de décollage 2 et drun propulseur de croisière 3 fonctionnant par réaction. Devant le propulseur de croisière 3 (dans le sens du vo , est disposé un projectile 4 équipé d'un propulseur supplémentaire-5 5 qui est ici un propulseur-fusée à propergol solide. Après son décollage, le vecteur 1 se dirige de façon connue et à vitesse relativement basse vers l'objectif au voisinage duquel un système de mise à feu de type connu, comme un détonateur à distances, un détecteur de proximité ou un signal émis à distance, met en action le propulseur supplémentaire 5.Le projectile 4 qui, sur l'exemple choisi, est un noyau de masse spécifique élevée, est alors soumis à une forte accélération et propulsé vers l'avant par rapport au vecteur 1. I1 est guidé dans son déplacement par quatre glissières de guidage 6 régulièrement réparties sur la périphérie du vecteur. L'espace compris entre les glissières 6 peut être utilisé par exemple au montage des dispositifs d'alimentation en énergie, des sous-ensemblesélectroniques, etc. L'ogive 7 du vecteur 1 peut, par exemple, être constituée d'une enveloppe en tôle d'aluminium qui sera détruite lors de 'impact sur l'objectif ou par le passage du projectile 4. La figure 2 représente également un vecteur 1 réalisé sous. la forme d'un missile, vecteur qui, toutefois, est plus court que celui représenté sur la figure 1, bien que le projectile 4 dont il est porteur soit ici plus long. I1 peut s'agir ici non seulement d'un missile, mais de l'un des types de vecteurs énumérés au début. Le projectile 4 est équipé d'un plateau de poussée 9, auquel il se raccorde par une zone présentant un collet de rupture 8. Derrière le plateau de poussée 9 est disposée une charge explosive 10 équipée d'un dispositif de mise à feu 11.Etant donné le très court parcours d'accélération pouvant être réalisé avec la charge 10 le projectile 4 est logé dans l'ogive 7 du vecteur 1. Après la mise à feu de la charge explosive 10, le projectile 4 est soumis sur un très court parcours à une très forte eccélération, de sorte que'la mise à feu peut être déclenchée par l'impact de l'ogive 7 sur l'objectif. Le projectile 4 perfore ensuite avec une forte énergie cinétique le blindage non représenté, cependant que le plateau de poussée 9 se détache au niveau du collet de rupture 8.Au lieu d'un collet de rupture, il pourrait évidemment être prévu, selon une technique connue, d'équiper le plateau de poussée 9, sur sa face avant, d'un trou borgne et d'une douille dans laquelle le projectile 4 serait monté, par son extrémité arrière, en ajustement coulissant. A l'impact, le plateau de poussée 9 serait ainsi détaché. La charge explosive 10 est bloquée à l'arrière par une cloison intermédiaire 12 en métal, en matière plastique ou en tout autre matériau approprié. La cloison intermédiaire 12 aussi bien que le vecteur 1 peuvent à la mise à feu être détériorés, au moins au niveau de la charge explosive10 sans que la très forte accélération du projectile 4 et du plateau de poussée 9, fabriqués dans un matériau d'une grande dureté, n'en soit affectée. Dans la mesure où la section du vecteur 1 est suffisamment grande, il est possible de soumettre simultanément plusieurs projectiles à l'accélération. A cet effet, comme l'indique la figure 3, une charge 10 est associée à chacun des projectiles 4, charge qui peut être une charge propulsive ou une charge explosive et qui est dotée d'un dispositif de mise à feu 11. Chaque charge est logée dans une douille 13 maintenue dans le vecteur 1 par des supports non représentés.Lorsque les charges 10 sont des charges explosives, elles détruisent les douilles 13 et leurs supports et ces douilles n'ont, de ce fait, à être con çues sur le plan construction qu'en vue d'absorber correctement les contraintes imposées au vecteur 1 durant son stockage, ses manutentions et son lancement. I1 est également possible de grouper, comme l'indique la figure 4, tous les projectiles sur une seule charge d'accélération. Dans ce cas, les plateaux de poussée 9 reçoivent une forme régulière, hexagonale par exemple, comme le montre leur disposition en vue frontale. Cette forme peut d'ailleurs être triangulaire, carrée, pen- tagonale, etc.; l'essentiel est qu'elle permette une disposition sans hiatus des plateaux de poussée 9. On peut par ailleurs constater que les cônes de combat représentés sur les figures 2, 3 et 4 et comportant des projectile les sont montables sans difficulté à la place d'autres cônes de combat de type connu équipés de charges creuses, de charges explosives, etc. dans des vecteurs déjà existants. REVENDICATIONS 1.- Vecteur portant au moins un projectile de rupture de blindage agissant par son énergie cinétique, caractérisé par le fait qu'au vecteur et/ou au projectile, est associé une charge d'impulsion supplémentaire qui, à un instant déterminé de son mouvement, communique au projectile une forte accélération supplémentaire en direction de l'objectif. 2.- Vecteur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la mise à feu de la charge d'impulsion supplémentaire s'effectue à proximité de l'objectif ou à l'impact sur celui-ci. 3.- Vecteur selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la charge d'impulsion supplémentaire associée au projectile est une charge explosive. 4.- Vecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que dans le vecteur, sont placés l'un à côté de l'autre et parallèlement à l'axe du vecteur, plusieurs projectiles, et que dans leur zone arrière présentant de préférence un plateau de poussée, ces projectiles sont serrés étroitement et sans jeu et comportent une charge propulsive ou explasive commune agissant sur leur extrémité arrière. 5.- Vecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'au moins un projectile équipé de la charge accélératrice qui lui est associée est placé dans un cône de combat pouvant être-montF sur un vecteur à la place d'un autre cône de combat non équipé d'un projectile agissant par énergie cinétique.