Brevet FR2367269A1 — publié le 19780505

La présente invention concerne un dispositif de déclenchement d'une arme offensive contre des objectifs mobiles, de préférence des véhicules blindés, qui influencent le champ magnétique terrestre, dispositif comportant une boucle d'induction qui réagit à des modifications du champ magnétique terrestre et dont le choc de tension induite active l'amorçage de ladite arme. On connait un tel dispositif d'amorçage par la demande de brevet allemand n2 1 226 910. Sa boucle d'induction à plusieurs enroulements sert de revêtement intérieur à la charge dsune mine lorsqu'un véhicule blindé s'approche de celle-ci, il se produit dans cette boucle d'induction un choc de tension que l'on utilise de fa çon connue pour déclencher la mine. L' effet de perforation de telles mines nota, à vrai dire, qu'une portée très limitée, de l'ordre approximatif de 5 à 6 fois le calibre de la charge dans le cas d'une charge creuse; mais,aux distances supérieures à t m, ce genre de dispositif de déclenchement n'est déjà plus à même de donner une information directionnelle exacte sur la position de l'objectif, si bien que, dans ces conditions, la probabilité d'atteinte elle aussi est faible. Afin d'écarter ces inconvénients, on peut utiliser, selon la prépublication du brevet allemand nQ 1 924 622, pour déclencher une arme à effet horizontal telle qu'une fusée à tête de combat perforante, un dispositif qui combine un circuit sismique de déclenchement avec un détecteur passif à infrarouge. Ce détecteur à infrarouge possède un champ visuel seulement étroit qui concorde avec la direction dans laquelle agit l'arme à effet horizontal, et il ne déclenche celle-ci que lorsque l'objectif apparat dans son angle de visée. Si un objectif à combattre pénètre dans le secteur sensible du détecteur sismique, on peut théoriquement se prononcer sur la nature dudit objectif d'après les signaux de sortie de ce m4me détecteur portés en ordonnée ag-dessus de la fréquence, mais en pra- tique cela ne va pas sans difficultés. Surtout si l'objectif est à une grande distance du détecteur, le signal reçu peut être fortement amorti dans son amplitude de spectre de fréquences, par exemple par la structure du sol: on recueille alors un spectre de fréquences analogue Si une bOte sauvage ou un véhicule léger, c'est-à-dire des objectifs k ne pas combattre, viennent à passer près du détecteur sismique à une vitesse correspondante.Cependant le détecteur passif à infrarouge perçoit en ce cas lui aussi dans son champ visuel un objet qui se détache de l'arrière-plan, si bien que l'arme se trouve déclenchée. Ce dispositif de déclenchement n'est donc utilisable en toute confiance que dans une faible gamme de distances. Se limiter à une étroite bande de fréquences spécifique des véhicules à chenilles, ce serait limiter du même coup inutilement l'efficacité du dispositif de déclenchement. On en arriverait ainsi à ne pas combattre les véhicules blindés k bandages pneumatiques, de plus en plus utilisés sur terrains accessibles et sillonnés de routes. En visant par contre unilatéralement de tels objectifs, on re-tomberait dans l'inconvénient de ne pas agir contre les véhicules blindés à chenilles. il faut en outre considérer que, surtout aux grandes distances entre véhicule blindé et détecteur à infrarouge et aux faibles différences de température entre arrière-plan et véhicule, il devient possible de perturber le détecteur à infrarouge, par exemple par un tube flexible, relié à l'échappement et traîné par le véhicule blindé, en sorte que l'arme serait déclenché une fois que ce véhicule serait déjà sortie du champ visuel dudit détecteur à infrarouge. Pour éviter cet inconvénient, il faut recourir à des détecteurs à infrarouge extrdmement sensibles dont le parfait fonctionnement nécessite le cas échéant un refroidissement pour l'élimination du bruit de fond. D'où une consommation d'énergie encore accrue du détecteur. L'invention a pour objet un dispositif de déclenchement d'arme à action horizontale basé sur le principe de l'induction et accroissant fortement le secteur surveillé quant à la pénétration de véhicules ennemis tout en améliorant la sensibilité en direction et en provoquant le déclenchement précis de l'arme en fonction seulement de la taille de l'objectif à combattre et non pas de la.distance de celui-ci à ladite arme Ce dispositif est caractérisé par le fait que la boucle d'induction est posée sous la forme d'un U allongé suivant la direction dans laquelle agit l'arme et cette dernière n'est déclenchée qu'au moment où la tension induite dans la boucle atteint une valeur pr4- déterminée. Il est ainsi possible d'établir une boucle d'induction à un seul fil, par exemple deune longueur d t environ 100 m et d'une largeur de 2 m, dans laquelle une tension d'environ 0,5 mV soit induite comme des essais l'ont indiqué, lorsqu'un char blindé léger passe au-dessus d'elle. Ce signal utile est suffisant pour activer après amplification l'amorçage de l'arme, celle-ci de préférence une fusée antichar à départ rapide avec tette de combat perforante. Dans un mode de réalisation préféré, il n'y a déclenchement de l'arme qu'une fois que la tension induite dans la boucle a atteins son maximum après le premier choc d'induction, puis est retombée presque à zéro. C'est dire que l'objectif à combattre se trousse alors juste au-dessus de la boucle d'induction, si bien que l'arme le frappe en plein centre. Ce mode de déclenchement est utilisable presque sans limitation jusqu' des distances de l'ordre de 100 m entre l'arme et l'objectif si l'on prend comme arme une fusée antichar à départ rapide franchissant par exemple une distance de 100 m en une demi-seconde à peine. L'objectif à atteindre ne parcourant lui-mQme pas de très longs trajets en ce laps de temps, mais franchissant par exemple tout juste 5 m à une vitesse de 10 m/s, la probabilité d'atteinte reste élevée, même aux distances précitées. il peut cependant être avantageux, à ces mêmes distances, que la boucle d'induction soit élargie dans la zone correspondante. La valeur de la tension induite étant aussi fonction de la surface de la boucle affectée par une modification du champ magnétique terrestre, on lance déjà l'arme alors que l'objectif à combattre ne se trouve pas encore sur la ligne d'action de celle-ci. Pour détecter la grandeur de la tension induite, on fait usage du montage en série d'un filtre agissant de préférence en passe-bas pour les fréquences supérieures à 15 Hz, d'un amplificateur, d'un commutateur à valeur de seuil et d'un amorçage pour l'arme et un choix approprié du coefficient de l'amplificateur et de la valeur de seuil du commutateur permet de déclencher l'arme à un niveau de tension induite exactement prédéterminable. Suivant une autre forme de réalisation préférée assurant l'impact central sur objectif indépendamment de sa distance à l'arme et de sa vitesse, le coefficient de l'amplificateur est réglé en sorte que la valeur de seuil du commutateur soit déjà atteinte alors que l'objectif n'a pas encore touché la boucle. La tension induite étant fonction de la vitesse d'approche dudit objectif, on arrive plus t8t à la valeur de seuil du commutateur s'il est rapide que s'il est lent.Pour atteindre alors l'objectif en sa partie centrale, il suffit de brsncher entre le commutateur à valeur de seuil et l'amorçage de l'arme un multivibrateur monostable à temps de commutation prédéterminé. I1 est avantageux là aussi d'élargir la boucle d'induction z grande distance de l'arme. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de trois modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel t les figures 1, 2 et 3 représentent, dans chacun de ces trois mode s de réalisation, un système de défense contre véhicules blindés doté d'un dispositif de déclenchement particulier selon ladite invention; la figure 3a est un diagramme exprimant la relation entre la tension d'induction et la vitesse du véhicule blindé à combattre en vue d'expliquer le fonctionnement du dispositif selon la figure 3. On a désigné par les mimes références sur ces diverses figures les éléments restant identiques de l'une à l'autre. En vue de lutter contre des véhicules blindés tels que le char de combat 1, une boucle d'induction 2 à une seule spire est posée sur ou enterrée dans le sol; elle pourrait naturellement aussi présenter plusieurs spires. Elle s'étend en longueur sur 100 m par exemple, et sa largeur, comprise entre 0,5 et 10 m, est de préférence égale à 2 m. L'une des deux extrémités de ladite boucle d'induction est reliée au pôle électrique de la terre, l'autre à un filtre actif ou passif 4 qui agit en passe-bas pour toutes les fréquences supérieures à 15 Hz. Ce filtre permet d'éliminer les perturbations par lignes sous haute tension. Le filtre 4 est suivi d'un amplificateur 5 dont la sortie est reliée à un commutateur à valeur de seuil 6. Ce dernier commande un étage final 7 dont la sortie est reliée par une ligne 8 à un amorçage 9 d'une fusée antichar 10 bancable d'un tube 11 aligné horizontalement suivant l'axe longitudinal 12 de la boucle d'irduction 2. Les éléments électriques 4, 5, 6, 7 et 8 sont alimentés en énergie à partir d'une batterie 13 par des jonctions non représentées. Lorsqu'un véhicule blindé 1 s'approche de la boucle d'induction 2, il y induit une tension qui est amplifiée en 5 après avoir franchi le filtre 4. Dès que le signal de sortie de l'amplificateur 5 atteint la valeur de seuil du commutateur 6, l'étage final 7 est sollicité et actionne le dispositif de déclenchement 9 de la munition. Le propulseur de la fusée antichar 10 s'allumant alors, celleci est accélérée en direction 12 du fait de l'alignement précité du tube de tir 11 et, en peu de temps, elle atteint et détruit le véhicule blindé 1. Le coefficient de l'amplificateur 5 et la valeur de seuil du commutateur 6 sont en même temps réglés en sorte que le déclenchement n'ait lieu que sur des véhicules blindés lourds, et cela que peu avant qu'un tel véhicule 1 se trouve en plein au-dessus de la boucle d'induction 2, comme sur la figure 1. La valeur de la tension induite est alors maximale, puis elle retombe rapidement au voisinage de zéro. On peut également, on l'a dit, élargir en vue d'une meilleure probabilité d'atteinte aux grandes distances la boucle d'induction 2 dans la région correspondante, comme représenté en trait discontinu sous la référence 2' sur la figure 1. La valeur de la tension induite étant fonction de la portion de surface de la boucle d'induction qui subit la modification de perméabilité du champ terrestre, la fusée antichar 10 se trouve ainsi déjà déclenchée alors que le véhicule blindé 1 n'est pas encore en position centrale dans la direction agissante de celle-ci Le degré d'ouverture de la boucle d'induction et un choix approprié du coefficient de l'amplificateur 5 et de la valeur du seuil du commutateur 6 permettent dlatteindre en sa partie centrale, quelle que soit sa vitesse, et détruire, le véhicule blindé 1, compte tenu de la vitesse prédéterminée de la fusée antichar 10. A de plus faibles distances entre l'emplacement de la fusée antichar et le véhicule blindé, il est rationnel de n'allumer la fusée que lorsque le véhicule blindé se trouve en plein au-dessus de la boucle d'induction, c'est-à-dire lorsque la valeur de la tension induite dans celle-ci est retombée au voisinage de zéro après le premier choc d'induction. I1 suffit pour cela de modifier légèrement, comme sur la figure 2, le montage selon la figure 1. On amène ainsi le signal de l'amplificateur 5 non seulement au commu tateur à valeur de seuil précité 6, mais aussi à un deuxième 6a de type bipolaire et de valeur de seuil très faible. Entre ces deux commutateurs à valeur de seuil 6 et 6a est inséré un multivibrateur monostable 6b attaqué par le premier dès que la tension induite atteint, comme exposé ci-dessus, une valeur déterminée.Le multivibrateur monostable 6b commande, pour sa part, après un certain laps de temps le deuxième commutateur à valeur de seuil 6a. Dès que la tension induite atteint la valeur de seuil, voisine de zéro, de ce commutateur 6a, l'étage final 16 se trouve activé, comme précédemment, ce qui provoque le départ de la fusée antichar 10. On retrouve sur la figure 3 un véhicule blindé 1, lequel s'approche d'une boucle d'induction 2 s'élargissant sous un angle constant. Pour donner un signal efficace pour le déclenchement de la fusée antichar 10, un des pales de la boucle d'induction 2 est relié à un filtre 4 agissant en passe-bas dont le signal de sortie est amené à un amplificateur 5. Un commutateur à valeur de- seuil 6, en série avec l'amplificateur 5, délivre un signal dès que la tension induite dans la boucle atteint une certaine valeur réglée ici en sorte qu-'on arrive à ladite valeur avant que le véhicule blindé 1 ne se présente au-dessus de la boucle d'induction 2. En livrant passage au courant, le commutateur à valeur de seuil 6 permet l'excitation d'un multivibrateur monostable 14 qui sollicite l'étage final 7 au bout dtun laps de temps constant.L'amorçage de la fusée antichar 10 est alors activé à travers une ligne 8, Si bien que ladite fusée est projetée hors de son tube il en direction de l'axe 12 de la boucle d'induction 2. La figure 3a explique le fonctionnement du multivibrateur monostable 14,au moyen duquel s'obtient une discrimination de vitesse. Si le véhicule blindé 1 s'approche de la boucle d'induction 2 à une vitesse v1, la tension induite U (V1) atteint la valeur U6 du commutateur à llemplacement S1, situé peu avant l'un des fils de ladite boucle 2. Si le véhicule blindé 1 est animé d'une vitesse v2 supérieure, cette valeur de seuil U6 sera déjà atteinte plus t8t, a' l'emplacement S2. A la vitesse v1, le véhicule blindé 1 a par conséquent besoin d'un certain temps t pour parvenir du point S1 à l'axe 12 de la-boucle d'induction 2. Mais s'il se déplace à une vitesse v2 plus élevée, il parcourra dans le même temps un trajet plus long qui, avec un établissement approprié du montage amplificateur, le conduira également à l'axe 12 à partir d'un point tel que Mais ce laps de temps constant t se compose simultanément du temps constant de commutationt: du multivibrateur monostable 14 et du temps de vol q!2 de la fusée antichar 10. On voit que le choix du temps de commutation fet du temps de vol connu de la fusée antichar 10 permet d'établir le dispositif de déclenchement en sorte qu'à toutes les vitesses du véhicule blindé, celui-ci soit atteint approximstivement en sa partie centrale. Pour que les conditions de la figure 3 s'appliquent aussi a à de faibles distances entre le véhicule blindé 1 et le tube de tir 11, on donne à proportion une largeur plus faible à la boucle dans la rdgion correspondante. Le déclenchement du commutateur à valeur de seuil se produit alors en des points plus rapprochés de l'axe 12 de la boucle d'induction 2, en tenant ainsi compte du temps de vol plus court de la fusée antichar 10. On peut bien entendu modifier le dispositif de déclenchement ci-dessus décrit en combinant la boucle d'induction avec d'autres mécanismes de déclenchement connus tels qu'un fil de rupture mécanique ou un câble de contact sensible à la pression. La bobine d'induction peut servir elle-meme de tel fil de rupture ou câble de contact, les signaux étant ensuite exploités dans un circuit ET et ne provoquant l'allumage du propulseur de la fusée antichar quten cas de cofncidence dans ledit circuit. L'arme n'est pas limitée à une fusée antichar comme ci-dessus : on peut aussi utiliser des mines formant projectile ou d'autres engins. Au lieu de lancer une seule arme, on peut également en déclencher plusieurs successivement dans la même direction et/ou simultanément dans un secteur angulaire plus ou moins ouvert, afin de couvrir les différentes gammes de vitesse et d'éloignement de l'objectif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de déclenchement d'une arme offensive contre des objectifs mobiles, de préférence des véhicules blindés, qui agissent sur le champ magnétique terrestre, dispositif comportant une boucle d'induction qui réagit à des modifications du champ msgnétique terrestre, son impulsion de tension induite activant un amorçage de ladite arme, et caractérisé par le fait que la boucle d'induction est posée sous la forme d'un U allongé suivant la direction dans laquelle agit l'arme et cette dernière-n'est déclenchée qu'au moment où la tension induite dans la boucle atteint une valet prédéterminée. 2. Dispositif de déclenchement selon.la revendication 1 caractérisé par le fait que le déclenchement de l'arme ne se produit que lorsque, après la première impulsion d'induction, la tension induite dans la boucle est retombée approximatviement à zéro. 3. Dispositif de déclenchement selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la boucle d'induction est reliée au montage en série d'un amplificateur, d'un commutateur à valeur de seuil et d'un multivibrateur monostable à temps de commutation constant qui active un amorçage de 11 arme, ledit commutateur à valeur de seuil devenant passant avant que l'objectif à combattre n'atteigne la boucle d'induction et le temps de commutation constant du multivibrateur monostable étant ohoisi en sorte que l'arme heurte en sa partie centrale l'objectif à combattre. ; e 4. Dispositif de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé par le fait que la boucle d'induction est élargie dans sa zone éloignée de l'emplacement de l'arme. 5. Dispositif de déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que la boucle d'induction-est agencée en fil de rupture et le déclenchement de l'arme ne se produit que lorsque l'on peut constater simultanément une valeur présélectionnable de la tension induite dans la boucle et une rupture de cette dernière 6. Dispositif de~déclenchement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que la boucle d'induction est agencée en câble de contact sensible à la pression mécanique et le déclenchement de l'arme ne se produit que lorsque l'on peut constater simultanément une valeur prérégable de la tension induite dans la boucle et un signal du câble de contact.