Brevet FR2379795A1 — publié le 19780901

La présente invention concerne un détonateur pour mines terrestres, en particulier pour mines anti-chars et son principal objet est d'améliorer les possibilités d'emploi et de fonc tionnezent de ces détonateurs. Dans ce but, le détonateur selon l'invention est couplé avec un dispositif émetteur et récepteur d'impulsions brèves d'ondes ultra-courtes et son déclenchement est produit par des impulsions qu'il émet et qui sont renvoyées sur la mine après réflexion sur un corps étranger. En outre, le dispositif émetteur récepteur permet de mesurer aller et retour de l'impulsion et, par conséquent, l'éloignement du corps étranger sur lequel elle se réfléchit.Ce temps de parcours, et par conséquent ltéloigne- ment dudit corps, peuvent donc être utilisée pour le déclenchement de l'impulsion de mise à feu0 Dans les détonateurs connus, il arrive que le détonateur se déclenche dès que le train de roulement du véhicule blindé à combattre se trouve sur la mine, c'est-à-dire avant que la totalité du véhicule ne soit exposée. Cet inconvénient peut être éliminé par une autre caracté ristique de la présente invention, selon laquelle le détonateur est réglé de façon à ne se déclencher que sous l'influence d'im- pulsions réfléchies provenant d'une distance déterminée. Corme la carrosserie d'un véhicule blindé, constituant la surface réfléchissante, se trouve à une distance de la surface du sol que l'on peur définir, un télé-réglage convenable du récepteur du détonateur permet de ne déclencher le mécanise de mise à feu que sous l'influence d'impulsions renvoyées à la mine depuis un point situé à l'intérieur d'un seuil d'éloignementw prédétermi- né. Ceci veut dire que la mise à feu de la mine ne pourra avoir lieu que quand la carrosserie du véhicule blindé se trouvera directement au-dessus de la mine.Des véhicules blindés passant, même très près, à proximité de la mine ne pourront pas provoquer le déenchement du détonateur. En outre, pour éviter les déclenchements intempestifs du détonateur, on pourra opérer une sélection des objets à combattre, basée sur un critère d'amplitude des impulsions d'ondes ultra-courtes réfléchies. Dans ce but, le dispositif récepteur du détonateur est équipé d'organes déterminant la différence d'amplitude entre impulsions réfléchies provenant d'objets de natures différentes (objets réfléchissant totalement et objets réfléchissant partiellement), et l'invention prévoit la possibilité de faire dépendre la capacité de déclenchement du détonateur, non seulement du temps de parcours dont on vient de parler mais encore de la grandeur de l'amplitude de l'impulsion réfléchie. Le dispositif récepteur possède donc un seuil de sensibi- lité permettant de tenir compte de façon pratique des particularités réfléchissantes de l'objet qui se trouve au-dessus de la mine et de celle de ses faces tournée vers elle.. En réglant convenablement ce seuil de sensibilité, on peut stassurer que le détonateur ne se déclenchera que sous l'influence d'impulsions ultra-courtes renvoyées par une surface métallique totalement réfléchissante, telle que la caisse d'un véhicule blindé, mais pas sous celle d'impulsions répercutées par un objet de moindre surface et nettement moins réfléchissant, tel que du gibier. Ce seuil de sensibilité permet en outre d'éviter la vise à feu dtune mine sous l'influence d'un véhicule blindé passant à proximité. Car, tant les caractéristiques directionnelles de l'antenne émettriee-réeeptriee du détonateur, que la discontinuité des flancs d'un véhicule blindé, conditionnent un écho Si amorti en comparaison d'17ne réflexion totale, que le seuil de sensibilité du détonateur n'est pas franchi. Selon un développement du détonateur de l'invention, des moyens compris dans son dispositif récepteur peuvent être prévus pour additionner les impulsions réfléchies reçues pendant un laps de temps prédéterminé, et son déclenchement peut être rendu dépendant de la durée de la réception, ce qui permet d'utiliser, comme facteur de mise à feu, la base du véhicule blindé se trouvant au-dessus de la mine0 L'idée fondamentale est qu'un véhicule blindé met un certain temps pour passer sur une mine et que, par conséquents des échos d'amplitude suffisamment élevée peuvent être captés par le récepteur du détonateur pendant un laps de temps suffisazament étendu, Il est donc logique de déterminer, à l'aide d'un~compteutX le nombre des impulsions répercutées reçues pendant un court laps de temps prédéterminé, impulsions qui, par ailleurs, aépas- sent le seuil de sensibilité mentionné ci-dessus, et de ne dé- clencher la mise à feu que quand la durée totale des impulsions se succédant dans le temps est au moins égale à ce laps de temps prédéterminé au-delà duquel se produit l'intégration. Xais Si la durée de réception des impulsions répercutées reste inférieure à ce laps de temps, il ne se produira aucune lise à feu, car on peut supposer que l'objet se trouvant au-dessus de la mine n'est pas un véhicule blindé ou qu'il n'est pas encore suffisamment engagé au-dessus de celle-ci. Dans ce dernier cas, la mise à feu sera, dans une certaine mesure, retar- dée jusqu'à ce que le véhicule blindé ait suffisamment progresse pour que sa caisse se trouve au-dessus de la mine et que l'addition desdites impulsions reçues (addition qui recommence après chaque expiration d'un laps de temps d'intégration prédéterminé) donne la durée totale de réception nécessaire au déclenchement de la sise à feu. 1a résumé, le déclenchement du détonateur peut dépendre de trois conditions qui doivent être remplies simultanément 1. Les impulsions reçues doivent avoir un temps de parcours correspondant au seuil d'éloignement" prédéterminé 2. L.s impulsions reçues doivent dépasser le seuil de sensi bilié du récepteur 3. On doit pouvoir déterminer une durée totale de récep tion des impulsions mesurée par le laps de temps d'in- tégration prédéterminé. On réalise ainsi un détonateur particulièrement fidèle et pratiquement exempt de ratés. L'invention prévoit en outre un commutateur automatique pour la lise en marche du dispositif émetteur-récepteur du détomateur. -Ce commutateur doit réagir, par un transformateur électso- acoustique, aux bruits de roulement et de moteur d'un véhicule blindé qui s'approche. Ceci assure au dispositif émetteur-récep- teur, et à l'appareillage électronique de mise à feu qui lui est associé, us temps de fonctionnement suffisant si l'alimentation du détonateur doit se faire par une petite batterie d'accueula- tens à faible capacité de décharge, comme ce sera le cas en pr tique. L'alimentation du détonateur et de ses appareils en courant électrique commencera donc immédiatement avant la mise en fonctionnement proprement dite, quand les bruits de roulement et de moteur, causés par l'approche d'un véhicule blindé, dépasse- ront une certaine intensité sonores lais Si la mise à feu ne se produit pas dans un laps de temps prédéterminé, l'alimentation en courant électrique stinterrompera automatiquement pour éviter la décharge de la batterie a'accumulateurs. De préférence, le détonateur selon l'invention est équipé d'une petite antenne à large bande, disposée au-dessus de la miie et dont la direction principale de rayonnement est perpendiculaire au sol. Lors de la mise en place de la mine1 l'ouverture de l'antenne sera placée à ras du sol. En outre, l'antenne pourra être reliée au détonateur par un conducteur coaxial. De plus, l'antenne peut être retirée ou dévissée de la iioe ou du conducteur coaxial. On a ainsi la possibilité, Si cela est nécessaire, de neutraliser le détonateur pour que la mine soit inoffensive pour les troupes amies. On peut enfin envisager le camouflage de l'antenne aa moyen d'un revetement en matière plastique de forme et de couleur adéquates. On décrira maintenant l'invention plus en détail en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples et dans lesquels - La figure 1 est un schéma de montage du dispositif émetteur-récepteur du détonateur selon l'invention t et - la figure 2 est un schéma de montage du commutateur automatique du dispositif selon l'invention pour l'alimentation en courant electrique du détonateur. le dispositif émetteur-récepteur du détonateur comporte une antenne commune à bande large 1, éventuellement raccordée au détonateur par un conducteur coaxial 5. 'émetteur, destiné i la production d'impulsions ultra-eourtes, colporte : un générateur 2 de signaux haute-fréquence en dents de scie, un générateur 3 de signaux basse-fréquence en dents de scie, un étage modulateur 4, un étage amplificateur 5, une diode de commutation 6, et un organe diMSérenciateur 7.La tension EF en dents de scie produite par le générateur 2 passe dans l'étage modulateur 4 auquel s' ap- plique en même temps une tension EF en dents de scie produite par le générateur 3. les deux tensions se combinent dans 1 'étage modulateur 4 de façon à produire, à la sortie de celui-ci, une série d'impulsions rectangulaires de fréquence égale à celle du générateur HF 2, cette série d'impulsions étant modulée en longueur par la tension HF du générateur 3.Cette série d'impulsions rectangulaires HF est alors amplifiée dans l'étage 5 puis actionne une diode de commutation 6 (par exemple une diode à tunnel et une diode à rappel étagé) à la sortie de laquelle on recueille alors une tension rectangulaire de meme fréquence et de montée extrêmement rapide. Cette tension rectangulaire est alors différenciée par l'organe différenciateur 7. Tandis que les deux flancs de commutation, positif et négatif, de la tension rectangulaire différenciée font émettre des impulsions à l'antenne 1, le flanc négatif, dont les phases sont modylées par suite de la modulation en longueur de la tension rectangulaire et qui émet des impul- sions d'exploration, ouvre en outre une diode réceptrice 8, normalement fermée, montée dans un circuit d'exploration des impulsions HF répercutées, reçues par l'antenne 1. La tension d'arrSt, formée par redressage des pointes des impulsions d'exploration ouvrant la diode réceptrice 8, est fournie par un condensateur de chafge 9 monté en série avec ladite diode 8. Si donc une impulsion ultra-courte réfléchie par un corps étranger, tel que la caisse d'un véhicule blindé, parvient à la diode réceptrice 8 par l'antenne 1 au moment où cette diode est actionnée par une impulsion dtexploration, une tension, dont l'atplitude dépend de celle de l'impulsion d'exploration et de l'amplitude instantanée de l'impulsion répercutée reçue, prend naissance dans le condensateur de charge 9, car, par suite de la modulation de phase des impulsions d'exploPat;ion, celles-ci coSn- vident, à chaque nouvelle période, avee une autre valeur instantanée de l'impulsion HF répercutée à analyser.L'amplitude maxi male de la tension aux bornes du condensateur de charge 9 éprouve donc des modifications lentes. Ceci correspond en pratique à une modulation d'amplitude des impulsions d'exploration ouvrant la diode réceptrice. La tension de modulation obtenue ensuite par simple intégration constitue une image EF, encore utilisable, de l'impulsion HF ré- percutée reçues le signal HF engendré dans le circuit de signaux d'explo- ration est alors conduit, par un amplificateur BF 10, aux autres étages d'analyse du circuit. Ripais comme un des buts de l'invention est de régler le détonateur de façon qu'il ne puisse être actionné que par les im- pulsions ultra-courtes réfléchies, à partir d'une distance déterminée, par un corps étranger, on veille à ce que, dès la partie génératrice d'impulsions du circuit, les impulsions d'exploration servant à ouvrir la diode réceptrice 8 ne soient pas modulées en phase sur nne période complète, mais seulement sur une fraction de période comprise entre deux flancs commutateurs positifs successifs de la série d'impulsions rectangulaires. Ce résultat est obtenu, en pratique, en donnant aux éléments constituant étage modulateur 4 des valeurs numériques convenablement choisies.La diode réceptrice 8 peut donc être rendue sensible uniquement à des impulsions répercutées, recaptées par 1 'antenne 1 dans un laps de temps de parcours déterminé, c'est-à-dire que le "seuil d'éloignementt ne laisse parvenir au circuit récepteur explorateur de signaux que les impulsions renvoyées d'une distance déterminée séparant l'antenne et le corps étranger. Cette distance pourra, par exemple, être comprise entre 20 ci et 70 cm. Une impulsion répercutée, franchissant le "seuil d'éloi- gnement" et reçue ensuite sous forme de signal BIr passera donc dans un limiteur d'amplitude Il réglé de façon que seules les amplitudes d'impulsions répercutées dépassant un seuil prédéterminé provoqueront le fonctionnement du détonateur. Ensuite, les impulsions répercutées d'amplitude suffisamment élevée, reçues pendant un laps de temps prédéterminé, sont additionnées dans un compteur 12 branché à la suite du limiteur d'amplitude 11, de sorte qu'en fin de compte un signal ne parviendra à l'émetteur dtimpulssions de mise à feu 13, monté à la suite du compteur 12, que lorsque le système aura constaté que des impulsions répercutées auront été reçues pendant un laps de temps correspondant au laps de temps prédéterminé d'intégration.Quand ces conditions sont remplies, une impulsion de mise à feu 14 est envoyée au dispositif de mise à feu de la mine. La figure 2 représente le schéma de montage du commutateur automatique servant à la mise en service du dispositif émetteur~ récepteur 16 du détonateur selon l'invention. Ce Ce commutateur comporte un microphone 17 placé à proximité de l'antenne 1. Ce microphone capte les bruits de roulement et de moteur d'un véhicule blindé qui s' approche et les transforme en un signal électrique correspondant qui traverse ensuite un amplificateur 18 et un filtre 19 avant entre transmise à un commutateur électronique 22 après avoir traversé un étage d'analyse 20. Le commutateur 22 est relié à une batterie d'accusulateurs 21 alimentant en courant électrique non seulement le commutateur automatique mais aussi les divers organes de l'ensemble et, en particulier, le dispositif énétteur-récepteur 16. Dès que le commutateur 22 est actionné automatiquement par un signal prove ruent de l'étage d'analyse 20 (ce qui se produit au moment où les bruits de moteur et de roulement d'un véhicule blindé s'appro- chant dépassent une certaine intensité) le dispositif éxetteur- récepteur 16 du détonateur reçoit également du courant éleetrique. Le commutateur automatique n'envoyant du courant au détonaque très peu de temps avant le fonctionnement effectif de ce dernier, ee détonateur conservera sa pleine capacité d'action longtemps m6me après sa sise en terre, tont débit prématuré de la batterie d'accumulateurs étant exclut n est bien entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit qui nta été choisi qu'à titre d'exemple. REVENDICÂTIONS 1) Détonateur pour mines terrestres, en particulier pour mines anti-chars, caractérisé en ce qu'il est couplé avec un dispositif émetteur-récepteur d'impulsions brèves d'ondes ultracourtes et que son déclenchement est produit par les impulsions émises par ledit dispositif et répercutées vers la mine par un corps étranger. 2) Détonateur selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif émetteur-réopeteur permet de mesurer le temps aller et retour de l1impulsion et, par conséquent, l'éloignement du corps étranger qui la répercute. 3) Détonateur selon les revendications 1 et 2 caractéris en ce que le détonateur est réglé de façon à ne se déclencher que sous l'influence dlimpulsions réfléchies provenant d'une dis- tance déterminée, 4) Détonateur selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que le dispositif récepteur du détonateur est équipé d'organes déterminant la différence d'amplitude entre impulsions réfléchies provenant d'objets de natures différentes (objets réfléchissant totalement et objets réfléchissant partiellement), le déclenchement du détonateur étant fonction de l'amplitude de l'impulsion réfléchie. 5) Détonateur selon l'une quelconque des revendications a à 4 caractérisé en ce que le dispositif récepteur comprend des organes additionnant les impulsions réfléchies reçues pendant un laps de temps prédéterminé, le déclenchement du détonateur dépendant de la durée de la réception. 6) Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur automatique de lise en marche du dispositif émetteur-récepteur, réagissant, par llintereédiaire d'un transformateur électro-acoustique, aux bruits de roulement et de moteur d'um véhicule qui approche. 7) Détonateur selon les revendications 1 à 6 caractéris en ce qu'il possède une petite antenne à large bande, disposée au-dessus de la mine et dont la direction principale de rayonnement est perpendiculaire au sol. 8) Détonateur selon la revendication 7 caractérisé ci ce que l'antenne est reliée au détonateur par un conducteur coaxial. 9) Détonateur selon l'uns des revendications 7 ou 8 caractérisé en ce que l'antenne peut être retirée ou dévissée de la mine ou du conducteur coaxial. 10) Détonateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 caractérisé en ce que l'antenne est placée à l'intérieur d'un revêtement en matière plastique, de forme et de couleur adéquates0