Brevet FR2344807A1 — publié le 19771014

Le secteur technique de l'invention est celui des dispositifs de visée. L'invention concerne essentiellement de tels dispositiDS destinés k équiper des armes susceptibles de tirer des projectiles non guidés, à trajectoire tendue, sur cibles fixes ou mobiles, de jour ou due nuits lbilité desdites cibles étant principale- ment transversale. Dans la visée, il convient de tenir compte, pour tir de projectiles non guidés, à trajectoire tendue, de la distance de la cible, de son déplacement transversal, les mouvements d'approche et d'éloignement du but étant rendus négligeables par le caractère de la trajectoire du projectile et la faiblesse de l'intervalle de temps entre visée, tir et atteinte de la cible, et enfin du dévers de l'arxe, principalement. Des directeurs de tirs pourvus de calculateurs de ces données, fournissant un ensemble d'angles de tir vers un but futur ont déjà été envisagés. Selon les capacités de tels calculateurs et le nombre envisagé de détecteurs, d'autres paramètres peuvent entre pris en compte tels que, direction et force du vent, température et autres. L'invention permet précisément de réaliser directement, sur une arme de tir de projectiles non guidés à traJectoire tendue, une telle visée eorrigée. Elle comprend à cet effet un viseur optique à axe de visée matériaîisé par un réticule issu d'un projecteur intégré correspondant et apparaissant dans le champ de vision du tireur, et dans lequel un déviateur optique modifie à la fois la position de cette projection de réticule et la direction des faisceaux de lumière cohérente d'un ensemble télémétrique, sous une aotion de commande élaborée dans un calculateur où sont introduits, d'une part, le résultat de la mesure télémétrique, d'autre part au moins une traduction de vitesse angulaire de rotation en gisement dudit viseur autour de l'axe correspondant,en poursuite du mouvement transversal du but visé. I1 est avantageux de limiter ainsi le nombre de paramètres introduit au calculateur pour simplifier l'agencement et le rendre ainsi moins onéreux. Toutefois, il est possible d'y adjoindre également un paramètre déterminé de façon pendulaire et qui concerne une traduction potentiomètrique du dévers de l'arme. De plus, ce calculateur peut se comporter en régulateur par rebouclage sur lui des mesures des angles atteints, en gisement et site par les éléments mobiles du déviateur optique précité. Dans une forme d'exécution avantageuse, ce viseur est solidaire d'une arme montée sur un axe de gisement et sur un axe de site, avec commandes sensitives autour desdits axes. L'une de ces commandes, en hausse par exemple, peut comporter un renvoi démultiplicateur. de vitesse angulaires L'élément de trduction/pStre un gyro tre dont l'axe d'entrée est disposé en parallélisme avec l'axe de pivotement en gisement du dispositif de visée et éventuellement de l'arme dont il est solidaire. Ce peut être aussi un codeur angulaire entratné en rotation avec ledit viseur et, pour éviter des régimes transitoires et les hformations défectueuses en résultant, un lissage du mouvement est obtenu par insertion dans la transmission audit codeur d'un volant d'inertie. Le dispositif déviateur optique comprend en conjugaison une lame dichroSque réfléchissant la lumière cohérente, mais transparente à la lumière ordinaire visible,maintenant avec un trièdre réfléchissant, l'axe de projection du réticule sur l'axe du faisceau de lumière cohérente en retour de cible, vu dans l'oculaire, et un mobile support de lame dichroïque et éventuellement de trièdre, monté articulé autour de deux axes croisés, l'un dans la direetion des gisements, l'autre dans celle des sites, sous l'action de moteurs correspondants et sous le contrAole de détecteurs d'angles, moteurs et détecteurs liés électriquement audit calculateur conformément à l'indication ci;;dessus, dans le but d'assurer régulation et amortissement des mouvements. On dispose alors d'un ensemble viseur-arme simple et efficace, capable de tirer avec précision des projectiles peu coûteux. La description qui va suivre d'un exemple non limitatif de forme d'exécution d'un dispositif selon l'invention permettra de bien comprendre comment cette dernière peut entre mise en pratique. La figure 1 montre une vue arrière schématique d'une arme et de son viseur, sur trépied. La figure 2 en montre une vue de profil, en situation d'utilisation. La figure 3 montre un profil schématique du viseur. La figure 4 montre un détail postérieur du mobile de déviateur, selon les flèches sur la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 montre une perspective schématique de l'ensemble du viseur, sans mention de la projection du réticule, par mesure de simplification. Les figures Ç à 9 montrent les diverses phases de mouvement du réticule dans le champ de visée à la télémétrie dès acquisitions de la cible, puis k la poursuite de celle-ci et en rectification rinale de risée, au moment du tir. Le dispositif de visée Y solidaire d'un berceau B de tube d'arme C'est monté avec ce berceau sur un pivot de gisement G, porté par un trépied T d'appui au sol. Le pivot G est porté par un axe A qui lui est perpendiculaire, axe d'orientation en hausse dont le mouvement est causé au travers d'un démultiplica- tour g par une poignée tournante P1. L'ensemble viseur V et bereeau B porte, à l'opposé de la poignée tournante P1, une seconde poignée P2 fixée sur le viseur de déplacement dudit ensemble en gisement, autour du pivot G fixe, et porteur, comme on le verra ci-après d'une roue d'engrenage 38. Ce dispositif de visée Y est surmonté d'un viseur clair Ve d'acquisition de but et porte, sur face postérieure, un oculaire 0, un tableau d'afriahage et de commande Ac permettant notamment la lecture des données de tir telle que la distance télémétrie au but. Une queue de détente De pour la mise à feu est placée au voisinage de la poignée P2 fixe. Le dispositif de visée V comprend essentiellement, comme on le voit sur les figures 3 k 5, enfermés dans un bottier 2, une télémétrie à lumière cohérente 3, une voie à lumière visible 4, un moyen de déviation des faisceaux visible et télémétrique 5 et un projecteur de réticule 6. La télémétrie à lumière cohérente est constituée d'un émetteur "laser1 7 et d'un récepteur 8. Le faisceau émission 9 est dirigé en direction de la cible Ci et le faisceau retour 10 est renvoyé sur le récepteur 8 par reflexion sur une lame dichroïque 11 qui laisse passer le visible et la projection d'un réticule 12. Le réticule 12 est placé en amont de la lame dichroïque 11 pour Outre projeté, par une lame semi-réfléchissante 13 dans l'axe de la réception 10 de lumière cohérente de façon à rendre parallèles et confondus l'axe de mesure télémétrie par voie laser et l'axe de visée.Le faisceau en retour 10 de lumière cohérente, après avoir traversé la lucarne 14 formée d'une lame à faces parallèles est réfléchi par la face lia de la lame dichroSque 11 dans l'axe optique du récepteur laser 8; l'éclairement duréticule 12 forme un faisceau, réfléchi par la lame 13, qui traverse la lame dichroSque 11 en étant dévié parallèlement à lui-même et est ensuite retourné par un trièdre 15 placé derrière cette lame dichroSque 11, puis il est réfléchi sous la face lia de la lame 11 pour être retourné exactement sur l'axe optique 16, qui est celui de l'oculaire 0. Que le trièdre 15 soit fixe ou non par rapport k la lame dichroSque 11, si l'on déplace autour d'un axe de site 17 ou d'un axe d1azinrut ou gisement 18 soit ltensemble laze di- chroTque 11 et trièdre 15, soit la laie dichroSque 11 seulement, l'axe de visée 16 > matérialisé par la projection du réticule 12, reste touJours parallèle aut-axes 9 et 10 d'émission et de réception laser. Dans une réalisation préfdrentielle, la lame dichroTque 11 et le trièdre 15 sont ensemble mobiles, montés sur une fourche 19 pivotante autour d'un premier axe 17, dans les paliers 20a et 20b d'une chape 21, elle-même disposée de façon pivotante autour d'un second axe 18 dans des paliers 22 et 23 du bottier 2. Ce montage mobile à deux degrés de liberté de la lame dichroSque 11 et du trièdre 15 permet de déplacer les faisceaux de télémétrie laser 9 et 10 et l'image projetée du réticule, en hausse et en direction, sans déplacement du bottier 2 du dispositif de visée et ainsi, comme ci-après exposé, d'afficher les corrections de tir par rapport à ce bottier. Comme on le voit sur la figure 5, chaque axe de pivotement 17 et 18 de l'ensemble - lame dichroïque 11 et trièdre 15 est équipé d'un moteur et d'un détecteur d'angle. Deux moteurs 24 et 25 sont liés mécaniquement et respectivement aux axes 17 et 18 par des roues dentées 26 et 27, comme représenté. Mais, les moteurs peuvent tout aussi bien être montés calés sur ces axes. Un détecteur d'angle 28 est lié par une transmission de rapport 1/2 à l'axe 17 de pivotement en site et un détecteur angulaire 29 est calé directement sur l'axe 18 de pivotement en gisement. Ces détecteurs 28 et 29 donnent la position de la lame dichroïque 11 par rapport au bottier 2 et par lh, la position de l'axe de visée, matérialisé par le réticule, par rapport à l'axe de pointage de l'arme. Ea l'absence de correction de tir, en hausse et en direction, les détecteurs 28 et 29 sont au séro et l'are de visée est parallèle k l'axe de l'arme. Un calculateur 30 de tir reçoit et conserve en mémoire - les informations de position angulaire (s,g) de la lame dichroïque 11 données par les détecteurs 28 et 29, - la distance cible (H) de la télémétrie laser 3 qui corres- pond à une hausse, - la valeur (d) du dévers du dispositif, donnée par un potentiometre 31 solidaire du bottier 2, et dont le balai 32 est lié à un pendule 33 susceptible de pivoter autour d'un axe 34 disposé parallèlement à l'axe de 11 arme, - la vitesse angulaire entrain en rotation à une grande vitesse, proportionnelle k la vitesse de rotation en azimut autour de l'axe 36 de tout l'ensemble - dispositif de visée 1 et arme - par l'opérateur qui maintien le réticule sur la cible. L'axe du codeur 35 est entraîné en rotation par un train d'engrenage 37 qui engrène avec une roue dentée fixe 38 solidaire du trépied de ltensemble. Sur ltaxe du codeur 35 un volant d'inertie 39 lisse ce mouvement de rotation. Les inforeations, par exemple impulsions délivrées par le codeur 35, sont adressées au calculateur 30 qui en tire la vitesse transversale de la cible par exemple, par comptage des impulsions dans un compteur aetionné par une base de temps. D'autres entrées E peuvent y btre prévues pour introduction éventuelle de divers autres paramètres de tir tels que température, direction et force du vent. Le calculateur, à partir de tous ces paramètres de tir, élabore les corrections angulaires de tir ts et #g, et il donne aux moteurs 24 et 25 les ordres de correction angulaire - Es et pour que les détecteurs 28 et 29 se calent à ces valeurs. La régulation de dépacement ainsi obtenue amortit et asservit en position la lame dichroïque 11 à l'annulation des différences entre les valeurs des angles calculés et des angles atteints par sa mise en position autour des axes 17 et 18 par rapport au but tier 2. En fait, si la lame dichrolque se place bien à la va leur -tg autour de l'axe 18 elle se place k -s/2 autour de l'axe 17 puisque cet axe est lié dans le rapport 1/2 au détecteur 28, pour que le rayon réfléchi se soit lui déplacé en site de -s. La variation de position angulaire de la lame dichroI- que 11, de sens inverse des corrections calculées, se traduit par un déplacement en direction et en élévation de l'image du réticule dans le plan focal image et cette image est vue par rapport à celle de la cible au symétrique du but futur calculé. Pour faire coIneider l'image Ir du réticule et celle Ic de la cible, puisque'la lame dichroïque 11 se trouve décale fixement par rapport au bottier 2, ltopérateur fait pivoter, dans le sens inverse, tout l'ensemble - dispositif de visée, arme autour de l'axe 36 et de l'axe 4o, par rapport au trépied T qui est fixe, et le tube C de l'arme se trouve bien pointé sur le but futur Cf. On voit donc, en résumé, que pour le tireur, la distance donnée par la télémétrie laser, l'information vitesse cible fournie soit par le gyromètre ou le codeur et la valeur du dévers de l'arme mesurée par un pendule, sont adressées avec d'autres paramètres secondaires éventuels de tir au calculateur qui détermine les valeurs des corrections en hausse et en direction et les transmet sous forme de signaux électriques à deux asservissements qui modifient la position de l'optique par rapport au bottier du dispositif de visée de façon à amener l'image Ir de réticule au symétrique de l'image Cf de but futur par rapport au centre de la cible, de sorte que l'opérateur voyant le réticule quitter la cible, déplace l'ensemble dispositif de visée et arme pour maintenir le réticule sur la cible et par là, pointel1arme sur le but futur Cf. La conception du dispositif de visée décrit ci-dessus avec, placée en tête, la lame dichroSque 11 suivie d'un trièdre de retournement du faisceau d'éclairement du réticule projeté dans le trajet du visible toujours parallèlement aux axes des faisceaux émission et réception laser, et avec un système de correction but unique qui ne consiste qu'en un système de variation de position de la lame dichrorque 11, permet de rendre le dispositif de visée apte au tir de nuit avec préalablement mesure de la distance par la télémétrie laser par simple remplacement de son oculaire O de jour à oeilleton 41 de la figure 3 par un oculaire de nuit (non représenté) comprenant, placé devant son optique, un amplificateur de lumière k micro-canaux, de construction connue en soi, susceptible de détecter des signaux lumineux k faible niveau afin de les restituer amplifiés sur l'écran postrieur de cet amplificateur. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'invention, on peut apporter des modifications aux formes d'exécution qui viennent d'être décrites. - REVENDICATIONS 1.- Viseur optique à axe de visée matérialisé par un réticule issu d'un projecteur intégré correspondant et apparaissant ainsi dans le champ de visée, caractérisé par le fait qu'il comporte un déviateur optique de correction de visée,modifiant k la fois la position de projection de réticule et la direction de faisceaux de lumière cohérente d'un ensemble télémétrique dont la détection de distance est amenée k un calculateur de commande qui reçoit par ailleurs au moins une indication correspondant k une vitesse angulaire de rotation en gisement dudit viseur, calculateur formant générateur de mise en position de moteurs de commande dudit déviateur. 2.- Viseur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le calculateur est en outre relié k un détecteur de dévers dudit viseur. 3. - Viseur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que le calculateur est relié i des moteurs de mise en position dudit déviateur ainsi qu't des détec- teurs angulaires de constatation de la position atteinte par ledit déviateur. 4.- Viseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qutil est solidaire d'une arme, elle-mame montée articulée sur un axe de gisement et sur un axe de site. 5. - Viseur selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la commande de déplacement de l'arme en site est démultipliée alors que la commande en gisement est directe. 6.- Viseur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la mesure de vitesse angulaire de rotation en gisement est donnée par un élément gyrométrique. 7. - Viseur selon la revendication 6, caractérisé par le fait que l'élément gyrométrique est un codeur associé, sur sa transmission motrice, k un volant d'inertie. 8.- Viseur selon l'une quelconque des revendications 1 k 7, caractérisé par le fait que le déviateur optique comprend une lame diehrorque, réfléchissant la lumière cohérente de télépétrie à l'émission conte k la réception, mais transparente k la lumière visible issue du champ de visée et du projecteur de réticule, lame associée à un trièdre réfléchissant, ramenant la projection du réticule sur l'axe de visée alors qu'il est émis sur l'axe de retour de la lumière cohérente, trièdre fixe indépendant des mouvements de ladite lame diehroSque ou mobile avec elle. 9.- viseur selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la lusse dichroïque est montée sur un support k deux degrés de liberté, actionné par moteurs autour de deux axes de pivotement rectangulaire, l'un de gisement et l'autre de site, avec liaison k deux détecteurs d'angle correspondants, moteurs et détecteurs liés électriquement au caloulateur de réception des paramètres de télémétrie, de balayage en gisement et de dévers, notamment, et d'élaboration des ordres donnés auxdits moteurs. 10. - Viseur selon la revendication 9, caractérisé par le fait que le détecteur angulaire de site est lié k l'axe cor- respondant de déviateur par une transmission de raison 1/2.