Brevet FR2414186A1 — publié le 19790803

La présente invention concerne une fusée de proximité, pour projectile explosif utilisant une micro-cavité radar. Les fusées de proximité actuellement connues utilisent gdnéralement des émetteurs-récepteurs d'ondes radioélectriques, en vue d'une détection de l'effet doppler produit par l'onde réfléchie par une cible, 11 émission et la réception s'effectuant par des antennes (par exemple des bobinages électriques) nécessitant un volume important dans le nez de l'ogive du projectile. Pour réduire le volume de ltémetteur-récepteur, la présente invention propose d'incorporer au nez de l'ogive du projectile une micro-cavité radar ouverte, servant de volume de résonance à la fois pour 11 émission et pour la réception d'ondes électromagnétiques hyperfréquences (ondes radar), qui sont produites par un élément émetteur placé à l'intérieur de la cavité et qui sont réfléchies par une cible dont on cherche à détecter la proximité. Le volume d'une telle micro-cavité peut être très réduit puisqu'il est possible avec un matériel d'usinage de précision de réaliser des cavités sphériques ou cylindriques ayant un diamètre aussi petit que quatre à cinq millimètres. D'autres caractéristiques et avantages de la fusée de proximité selon l'invention apparattront à la lecture de la description détaillée qui suit et qui est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un schéma simplifié en coupe de l'ogive d'un projectile contenant la fusée de proximité selon l'invention, - la figure 2 représente un schéma électrique du circuit associé à l'élément d'émission et de réflexion radar contenu dans la micro-cavité. Â la figure i, on voit une ogive 10 de projectile, dans le nez de laquelle est rapportée ou usinée avec grande précision une micro-cavité radar 12 aussi petite que possible, ouverte de préférence à sa partie antérieure (vers l'avant du projectile), l'ouverture 18 étant si possible centrée sur l'axe 14 du projectile si celui-ci est un projectile giratoire (afin de slaffranchir ainsi de perturbations dues à la rotation). La micro-cavité 12 sert de résonateur pour les ondes radar hyperfréquences émises par une diode tnm (16) logée à l'intérieur de la micro-cavité, ainsi que pour les ondes radar reçues de l'extérieur par l'ouverture 18 de la cavité. Oette micro-cavité présente intérieurement une surface métallique 21 d'épaisseur suffisante pour n'être pas transparente aux ondes radar et pour réfléchir intégralement celles-ci. La cavité peut être protégée extérieurement au niveau de son ouverture par un radome 19 en matière inerte et perméable aux ondes radar, par exemple une matière plastique. Elle peut aussi être complètement remplie d'une telle matière, toujours en vue de sa protection, la diode GU étant alors noyée dans cette matière. La matière dans laquelle est creusée la cavité peut être un métal dans lequel on usine précisément cette cavité. Elle peut aussi être une autre matière non métallique (plastique, céramique etc.) creusée puis revêtue intérieurement d'une couche métallique. L'ensemble de la micro-cavité peut être soit usinée directement dans le nez de l'ogive du projectile soit être formée dans un bloc qui est lui-mtme rapporté dans le nez. La micro-cavité peut avoir une forme sphérique ou une forme cylindrique. Dans tous les cas, sa surface intérieure dcit être parfaitement soignée et ses dimensions adaptées à la ou aux longueurs d'ondes des fréquences d'émission et de réception de la diode GUlW. La dimension de l'ouverture 18 est choisie en fonction de l'angle solide souhaité pour le lobe d'émission et de réception des ondes radar. La diode GWW est connectée à un circuit électronique 20 d'émission et de détection d'un signal électrique hyperfréquence. Le circuit 20 est alimenté par un circuit générateur 22 (pile ou autre). Le circuit 20 est par ailleurs connecté à une amorce électrique 24 qu'il a pour fonction de mettre à feu pour certaines conditions de réception d'un signal hyperfréquence dans la cavité 12. L'amorce 24 permet la mise à feu d'un relais détonant 26 qui transmet une explosion à une charge explosive du projectile. On a représenté à la figure 2 un circuit électronique aBsocié à la diode GUNN d'émission et de réception d'ondes radar, ce circuit étant couplé à l'amorce électrique 24 en vue de déclencher sa mise à feu lorsque la tête du projectile arrive à proximité de sa cible, en deçà d'une distance prédéterminée. Le circuit comprend une pile P, avec une capacité de filtrage C1 à ses bornes, un régulateur de tension 30 qui délivre une tension continue de valeur constante, laquelle est appliquée par l'intermédiaire d'une résistance R1 à la diode GUNN 16 de manière à lui faire émettre une onde hyperfréquence de fréquence bien déterminée en rapport avec les dimensions de-la cavité 12. La diode GUIZ 16 sert en même temps d'élément de réception des ondes hyperfréquences réfléchies par la cible et reçues par l'ouverture de la micro-cavité radar. Les hyperfréquences émises et reçues se mélangent dans la diode UNN 16 et donnent lieu à un signal Doppler qui est détecté par un circuit d'amplification (amplificateur différentiel AI et résistances R4, R5, R6, constituant un premier étage ; amplificateur A2 et résistances R7, R8, R9, constituant un secpnd étage d'amplification). Le signal Doppler ainsi amplifié est transmis par l'intermédiaire de filtres1 et F2, à un circuit à seuil comprenant un transistor T et une résistance d'émetteur RlO pour ce transistor. La sortie de ce circuit à seuil (l'émetteur du transistor) est connectée à la gâchette d'un thyristor par l'intermédiaire d'une résistance R11 pour déclencher l'amorçage de celui-ci lorsque le signal Doppler atteint un niveau d'amplitude prédéterminé, ctest-à-dire lorsque l'ogive du projectile arrive à une distance donnée de la cible. Le thyristor est en série avec l'amorce électrique 24 et met à feu celle-ci aussittt qu'il est amorcé, en laissant passer à travers l'amorce un courant en provenance de la pile P. L'application de cette fusée peut être faite - aux mines antivéhicules blindés ou non - aux mines antipersonnel - aux charges creuses, - aux bombes d'avions - aux torpilles marines. REVENDICAvIONS 1. Fusée de proximité pour projectile, caractérisée par le fait qu'elle comprend une microcavité radar ouverte rapportée ou usinée dans la tête du projectile, avec un élément d'émission et de réception d'un rayonnement radar à l'intérieur de la cavité, et un circuit électrique de détection d'un rayonnement reçu pour declencher le fonctionnement de la fusée de proximité. 2. Fusée de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la microcavité radar est sphérique, l'élément d'émission et de réception étant placé en son centre. 3. Fusée de proximité selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la microcatité radar est cylindrique. 4. Fusée de proximité selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que la microcavité comprend une ouverture protégée par un radome perméable au rayonnement radar. 5. Fusée de proximité selon l'une des revendications 1 b 4, caractérisée par le fait que l'ouverture de la microcavité se situe dans un plan perpendiculaire à la trajectoire du projectile. 6. Fusée de proximité selon l'une des revendications 1 d 5, caractérisée par le fait que l'élément d'émission et réception est une diode GUlZ à laquelle est appliquée une tension continue de manière à lui faire émettre une ondé hyperfréquence bien déterminée.